<사진. 전동 캐리어 “NeGEM”의 외관
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

전지로 움직이는 특수차량

대형 차량에도 전기자동차화가 시작되었다. GS유아사는 일본차량제조에 리튬이온 축전지시스템을 납품하였다. 105톤을 적재 가능한 특수차량이 플러그인 하이브리드 자동차로서 주행한다. 일본차량제조에 의하면 신규 시장 개척에 반드시 필요한 차량이다. 일본차량제조는 철도차량 및 수소용 특수차량 등을 제조하는 회사이다. 이번에 축전지를 채용한 것은 “캐리어”라고 하는 대형차량이다. 캐리어는 건설공사 및 제철소, 조선소, 발전소 등에서 중량물을 운송하기 위해 사용되고 있다. 공도를 주행하는 것보다 사업지구 내 등에서 단거리 운송에 적합한 차량이다.

이 회사가 축전지를 채용한 “NeGEM HEC 1050S"는 적재중량 105톤의 캐리어이다. 일본차량제조는 적재중량 70~700톤의 캐리어를 제품화하고 있다. 판매대수가 가장 많은 것은 적재중량 100~130톤의 캐리어이다. NeGEM의 크기는 길이 13.6m, 폭 2.7m, 높이 1.6m이다. 구동축은 2축(4유닛 8륜), 제동축은 3축(6유닛, 12륜)이다. 1명이 조작할 수 있는 캐리어이다. 이러한 주행을 가능케 하기 때문에 영구자석 동기 모터도 새롭게 개발하였다. 출력 24kW의 주행용 모터를 4개 배치하였다. 전기자동차에서는 충전관련 사양이 걱정된다. 탑재하는 디젤 발전기를 이용하여 충전한 경우는 50분이면 된다. 외부 전원에서 충전한 경우도 8시간에 완료한다. 외부는 한 군데에서 접속하는 것만으로 충분하다. 충전용 전원전압은 200V이다.

NeGEM은 차체의 길이가 13.6cm이기 때문에 좁은 장소에서는 회전할 수 없다. 그래서 타이어만을 90도 회전시켜 평행이동할 수 있도록 설계하였다. 수송 및 운송용 팔레트의 아래 부분에 공간을 만들어 놓고 그곳에 NeGEM을 이동하고 팔레트를 적재하는 사용방법이 가능하다. NeGEM의 차고는 1.6m이고 상하 0.3m의 짐받이를 상하로 움직일 수 있다. 팔레트와 높이를 합쳐 운반하기 쉽다.

GS유아사가 납품한 리튬이온 축전지는 “LIM50E-8”이다. 다른 산업용 축전지와 유사하게 자사공장에서 제조한 “LIME50E” 전지셀을 8개 조합한 모듈이다. 리튬이온 축전지는 용도에 맞춰 BMU(battery management unit)를 만들 필요가 있다. 주행시험을 포함하여 개발에는 여러 해가 필요하였다. 일반적으로 안전성 향상에 도움이 되는 망간계 정극재료를 이용한 축전지이다. LIME50-8의 용량은 47.5Ah이고 전압은 29.6V이다. 최대 방전전압은 300A이며, 최대출력은 8,88kW이다. 전지의 크기는 215mm×414mm×135mm(17.5kg)이다. 이 전지를 40개(직렬 20개, 병렬 2개) 탑재하여 용량 57kWh의 시스템을 만들어 NeGEM에 탑재하였다. 출력전압은 592V이다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr