듀얼모터

듀얼모터(Dual Motor)

듀얼모터(dual motor)는 자동차 차축에 장착되는 모터의 수가 두 개인 것을 의미한다. 듀얼모터가 장착된 자동차는 한 개의 모터가 장착된 자동차보다 상대적으로 높은 성능을 보여주며 전륜구동과 후륜구동 모두 지원하며 상시 사륜구동도 가능하다는 특징이 있다.

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개요

듀얼모터는 자동차에 전기의 힘으로 회전하여 바퀴를 구동하는 모터 장치가 차축 앞, 뒤로 총 두 개가 장착되어 있는 것을 의미한다. 일반적으로 자동차에 탑재되는 모터는 한 개로 차축 앞에 장착되면 전륜구동, 차축 뒤에 장착되면 후륜구동으로 구동된다. 하지만 차축 앞, 뒤에 장착될 경우 듀얼모터라고 부르며 전륜구동과 후륜구동을 모두 지원하며 상시 사륜구동이 가능하다. 듀얼모터는 단일모터보다 더욱 높은 성능을 자랑하고 주행 안정성과 편안함을 극대화하지만 배터리 1회 충전 시 단일모터보다 낮은 주행거리와 구동 시스템의 평균 효율이 떨어지는 등 단일모터로 구동되는 자동차에 비해 가지는 단점도 존재한다. 듀얼모터를 구성하는 구동모터는 전기에너지로부터 전자계를 매개체로 하여 기계에너지로 변환을 통해 구동력을 발생시키는 장치다. 회전축을 지닌 영구자석의 주변에서 자석을 회전시키면 N극과 S극이 당겨지는 힘이나 같은 극끼리 밀어내는 힘에 의해 회전축을 지닌 자석이 회전하는데, 이것이 모터 회전의 기초 원리이다. 전기자동차의 구동모터로는 영구자석을 사용한 영구자석모터(PM motor)와 유도모터가 주로 사용되는데 우리가 흔히 잘 알고 있는 테슬라(Tesla)의 경우 유도 모터가 사용된다. 전기자동차를 포함하여 하이브리드 자동차 및 플러그인 하이브리드 자동차에 사용되고 있는 구동모터는 회전기로써 대표적인 친환경에너지 변환기기로 연구 개발이 지속적으로 진행되고 있지만 고출력 사양이 요구됨에 따라 이를 구현하기 위한 전제 조건인 냉각 방식에 대한 연구 개발이 또한 필요한 실정이다.

테슬라 모델S

모델S(Model S)

듀얼모터를 장착한 대표적인 차량으로 테슬라의 모델S가 있다. 듀얼 모터를 탑재한 고성능 모델S는 2014년 하반기에 공개되었다. 기존 모델S를 베이스로 전기 모터가 2개를 탑재, 전륜과 후륜에 각각 하나의 모터를 배치하여 성능을 높였다. 테슬라는 고성능 모델S가 기존 모델보다 제로백이 3.2초로 1초나 더 빠르며 노멀(Normal), 스포츠(Sport), 인세인(Insane) 3개의 운전 모드가 적용되었고 주행거리는 단일모터 모델 대비 10마일 정도 늘어났다. 테슬라 모델S는 1회 충전 시 최대 491km까지 주행할 수 있으며 최고속도는 시속 261km, 모터 출력은 전륜 193㎾, 후륜 397㎾, 모터 토크는 33.7 토크로 동일하다. 테슬라의 CEO 일론 머스크는 모든 사륜구동 시스템은 주행거리가 짧아지고 효율이 감소하는 문제가 있지만, 모델S의 경우 두 개의 드라이브 유닛을 가지고 출력을 전면에서 후면으로 전환할 수 있기 때문에 각각의 모터가 지니는 최적의 효율점으로 계속해서 구동되어 주행거리와 시스템 효율이 증가했다고 밝혔다. 테슬라는 듀얼모터를 통해 단일모터에서 발생하는 모든 문제점이 해결하였으며, 지속적인 소프트웨어와 펌웨어의 업그레이드를 통해 다양한 상황에서의 토크 벡터링과 접지력을 개선시킬 계획이라고 밝혔다. 테슬라 모델S는 미국 실리콘밸리 팔로알토 소재 가장 가속력 좋은 차량으로 선정되기도 했다. 미국의 자동차 전문지 오토모티브 매거진과 모터트렌드는 차량을 테스트한 결과 테슬라의 모델S가 최고의 퍼포먼스를 선보였다고 발표했으며 해당 매체가 직접 테스트한 결과에 따르면 아우디(Audi)의 RS7과 맥라렌(McLaren)의 F1보다 0.1초 빠르다고 밝혔다.

참고자료

• 현대자동차그룹, 〈쉽게 알아보는 전기차의 구동 원리〉, 《HMG 저널》, 2020-03-16
• 〈모터 회전 원리 (1)〉, 《로옴》
• 이희라, 〈(오토저널) 친환경차량용 구동모터 기술 동향〉, 《글로벌오토뉴스》, 2018-02-19
• 마대파더, 〈이것이 바로 에코드림카! 테슬라 모델S P85D〉, 《네이버 포스트》, 2016-12-04
• 〈테슬라, 고성능 듀얼모터 모델 S 공개〉, 《오토기어》, 2014-10-13
• EstoqueYT, 〈테슬라 듀얼모터, 오토파일럿 공개 이벤트(한글자막)〉, 《유튜브》, 2016-04-16
• 〈테슬라 P85D, 세계에서 가장 가속력이 뛰어난 車〉, 《데일리카》, 2014-12-08

같이 보기

• 싱글모터
• 트리플모터
• 구동모터
• 테슬라
• 아우디
• 맥라렌
• 모델S

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