초전도 모터가 자동차에 이용되면 모든 슈퍼카를 쩜...으로

테슬라 해서 생각난김에

오래된 자료 올립니다.

최근 자료는 검색해도 안보이내요

초전도 모터 이용하면 기존 모터에 비해 이론적으론 80배까지 토크가 더나옴

말그대로 그냥 변속기 필요없음

지금 테슬라 보다 거의 80배? 가까이 빨리 바퀴를 회전 시킬수 있음 ㅋ

나온다면 현존 모든 슈퍼카를 말그대로 쩜 만들어 버릴 것임

【12월간 리포트】

2009년 12월 26일

GT KOREA　도쿄사무소

일본국의 전기자동차용 초전도 모터의 개발동향

(1) 머 릿 말

초전도 재료를 사용한 전기자동차(EV)용의 모터를 개발하는 움직임이 잇따르고 있다. 아이신정기는 교토대학과 공동으로 극히 낮은 온도로 하면 전기 저항이 제로가 되어 대전류가 흐르는 초전도의 특징을 살려 종래의 EV에 비해 소비전력을 30% 줄일 수 있는 모터의 개발을 시작한다. 스미토모전공도 대형차용의 실용화를 노린다. EV의 성능에서는 축전지와 대등하게 모터가 큰 역할을 하고 있어 개발경쟁이 격렬해져 왔다.

(2) 전기자동차용 초전도 모터의 개발상황

모터는 전원이 공급하는 전력을 차륜의 회전력으로 변환하여 자동차를 구동하는 역할을 한다. 하이브리드차나 EV 등 축전지를 탑재한 환경 대응차에서는 주요부품이 된다. 자동차부품 각사는 고효율이며 저비용인 모터 개발에 힘을 쏟고 있다.

교토대학의 나카무라(中村武恒) 준교수 등은 차륜을 움직이는 샤프트(축)의 주위에 초전도 재료의 코일을 부착한 모터를 개발했다. 코일의 주위로부터 자계를 가하면서 초전도로 대전류를 흘리면 강한 토르크가 발생한다.

초전도에는 비스머스계를 사용하기 때문에 섭씨 마이너스 196도로 식혀야 할 필요가 있지만 구미의 자동차 메이커의 EV가 사용하는 타입의 유도모터 에 비해 약 10배의 토르크(돌림힘, Torque)가 나온다. 금후의 개량에 따라서는 80배 이상으로 높일 수 있을 가능성이 있다고 한다.

토르크가 크기 때문에 언더길이나 험로에서도 변속기 없이 발진할 수 있다. 변속기에 의한 에너지의 손실이나 차체중량의 증가를 막을 수 있어 에너지 효율이 높아진다. 가령 종래의 모터로 500킬로미터 주행할 수 있는 EV이라면 초전도 모터를 사용하면 650킬로미터 주행할 수 있게 된다고 한다.

향후 아이신정기가 EV용의 초전도 재료를 식히는 소형냉동기를 개발하여 2010년까지 전기자동차에 탑재 가능한 소형모터를 제작할 계획이다. 실용화에는 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)도 지원한다.

스미토모전공도 초전도 모터를 탑재한 EV를 개발 중이다. 초전도의 배선으로 강한 자계를 발생시켜 토르크를 높이는 방법으로 이미 주행시험에 성공하고 있다. 종래의 EV나 하이브리드차에 비해 이산화탄소 배출이 10% 이상 줄어 든다고 한다. 버스나 트럭용 등으로 실용화를 목표로 하고 있다.

스미토모전공의 전기자동차용 초전도 모터(사진 첨부자료 참조)

(3) 전기자동차용 모터의 종류와 특징

　 전기자동차(EV)에서는 전기를 모아 두는 축전지 뿐 만이 아니라 차륜을 움직이는 모터도 차의 성능을 결정하는 열쇠의 하나이다. 성는이 뛰어난 모터를 사용하면 주행 스피드와 관계되는 마력이나 가속성능을 나타내는 저속시의 토르크가 향상한다.

　 EV용 모터에는 토르크를 생성하는 주요부품에 영구자석을 사용하는 타입과 금속코일을 사용하는 타입이 있다. 금속코일을 사용하는 타입은 유도모터라고 부른다. 일본 국내 메이커는 영구자석 타입이 주류이다.

　 모터는 투입한 전력의 약 90%를 동력으로 변환할 수 있지만 동해대학의 모리모토(森本雅之) 교수는 「성능에 이론적인 한계는 없고, 개량의 여지는 남아 있다」라고 이야기하고 있다. 자석의 배치나 구조재료를 재검토 등을 하면 효율향상이나 경량화를 도모할 수 있다고 한다.

　 모터의 개발에서는 영구자석을 사용하지 않는 연구도 진행되고 있다. 영구자석의 주원료가 되는 네오디움(Neodium)이나 디스프로시움(Dysprosium)은 희소금속으로 산출국이 중국 등에 편중되어 있기 때문이다.

장래의 공급불안이 우려되어 구미에서는 유도모터의 관심이 높다. 교토대학과 아이신정기가 개발하는 초전도 모터도 영구자석을 사용하지 않는 타입이 다.

　 자동차 각사는 모터에 대해서 핵심부품으로서 내제화하는 움직임도 있지만 파워 스티어링용 등에서 실적이 있는 일본전산이나 메이덴샤(明電舍) 등 부품 메이커도 개발에 힘을 쓰고 있다.

□ 전기자동차용 모터의 종류와 특징

방 식	영구자석 모터	유도모터	초전도 이용 모터
최대 효율(%)	93~95	88~90	96~98
소재공급의 안정성	낮다	높다	높다
변속기의 에너지 손실	있다	있다	없다
보급 상황	일본 메이커가 주류	구미 메이커가 주류	연구개발 중

* 참고자료：2009년 11월 30일자「일본경제신문」