무게를 줄이기 위해 30,000rpm까지: ZF의 새로운 전기 구동 장치 구조

ZF가 High Revolution Drive를 공개했습니다. 고회전으로 구동 장치의 크기와 무게를 줄인 전기 구동 시스템입니다. ZF에 따르면 동일한 출력에서 동급 SELECT 구동 장치보다 무게와 부피가 거의 25% 작습니다. 대중적인 승용 전기차를 대상으로 개발됐습니다.

ZF는 2026년 11월 5일 보도자료에서 전기 모터, 인버터, 감속기를 하나의 장치로 통합한 ‘3-in-1’ 시스템을 설명했습니다. 공개된 구성의 최고 출력은 200kW입니다.

High Revolution Drive의 주요 제원

회전수를 30,000까지 높이는 이유

출력이 같다면 더 빠르게 회전하는 모터는 자체적으로 필요한 토크를 줄일 수 있습니다. 그 결과 로터를 작게 만들고 소재 사용량을 줄일 수 있습니다. 이후 감속기가 회전 속도를 낮추는 대신 휠에 전달되는 토크를 높입니다.

High Revolution Drive에는 이를 위해 직렬로 작동하는 2개의 기어 감속 단이 적용됐으며, 전체 기어비는 약 18:1입니다. 이는 감속기의 구성에 관한 설명입니다. ZF는 발표에서 운전자가 선택하는 2단 변속기라고 밝히지 않았습니다.

3500N·m는 휠에서 측정되는 토크입니다. 기어비가 이미 이 값을 증폭했으므로 가솔린 엔진이나 다른 전기 모터의 샤프트 토크와 직접 비교하는 것은 적절하지 않습니다.

무게와 소재 사용량 감소의 효과

거의 25%에 이르는 무게 감소는 선정된 SELECT 동급 제품과 비교한 전체 구동 장치에 해당합니다. 그렇다고 전기차 전체 무게가 25% 줄어든다는 뜻은 아닙니다. 배터리, 차체 및 다른 장치는 이 비교에 포함되지 않습니다.

High Revolution Drive 공식 페이지에서 ZF는 동급 전기 구동 장치 대비 시스템 비용이 13% 낮아진다고도 설명합니다. 회사는 자석, 구리, 철의 사용량 감소가 비용 절감으로 이어진다고 밝혔습니다. 이는 구동 장치 자체의 비용 추정치이며, 향후 차량의 소매 가격은 공개되지 않았습니다.

WLTP 기준 최대 93%의 효율은 차량 전체가 아니라 구동 장치의 효율을 나타냅니다. 더 가벼운 구동 장치가 주행 가능 거리 증가에 도움을 줄 수는 있지만, ZF는 특정 차종에서 얼마나 늘어나는지 제시하지 않았습니다.

SELECT 플랫폼이 중요한 이유

High Revolution Drive는 모듈형 SELECT 전기 구동 장치 제품군의 한 구성으로 개발됐습니다. 이 방식은 자동차 제조사의 요구에 맞춰 부품을 조합하고, 다양한 사양에 공통 기술 기반을 활용할 수 있게 합니다.

시스템 구성을 보면 각 부품의 역할이 분명합니다. 전기 모터는 회전을 만들고, 인버터는 전기 공급을 제어하며, 감속기는 휠에 필요한 회전수와 토크에 맞춰 동력을 조정합니다. 각 부품의 크기가 전체 장치의 배치에 영향을 주기 때문에 모터만 따로 평가해서는 충분하지 않습니다.

고회전 설계는 소음과 진동을 줄이는 작업을 더 어렵게 만듭니다. ZF에 따르면 개발 과정에서 전기 모터, 기어, 베어링, 기어 치형을 함께 조정했습니다.

이 구동 장치는 언제 차량에 적용될까

ZF는 2030년까지 양산을 시작할 계획이며 자동차 제조사들과 협의 중이라고 밝혔습니다. 발표에는 High Revolution Drive를 처음 적용할 차종과 고객사, 차량 가격이 공개되지 않았습니다.

구매자가 체감할 실제 효과는 차량의 무게, 에너지 소비량, 주행 가능 거리, 가격 등 구체적인 제원이 공개된 뒤에야 판단할 수 있습니다. 현재 ZF가 보여준 것은 출력을 유지하면서 구동 장치를 더 작게 만들고 소재 사용량을 줄이는 방법입니다.