전기차로 개조 관련 연구용역

연구개요

 

한국자동차연구원(KATECH)에서 수행한 "친환경 자동차 튜닝(개조) 지원 플랫폼 설계 기술 개발" 과제는 노후 내연기관 차량을 전기차나 수소차로 전환(Retrofit)하는 과정에서 필요한 설계, 시뮬레이션, 인증 데이터를 표준화하여 중소기업들에 제공하는 디지털 생태계 구축 사업입니다.

이 과제는 한국자동차연구원이 주관하고 수행한 산업통상자원부 지원 R&D 사업(2022~2024년)으로, EV 컨버전·튜닝 부품의 가상 설계·성능 예측·검증을 지원하는 플랫폼(예: 카바타(CarVatar) 관련 웹 서비스) 구축을 목표로 합니다

 

이 과제의 주요 내용을 4가지 핵심 영역으로 설명하면

1. 디지털 트윈 기반 가상 설계 환경 (Digital Twin)

중소 튜닝 업체들이 고가의 장비 없이도 정밀한 설계를 할 수 있도록 지원합니다.

차량 역설계 데이터(3D Scan): 포터, 봉고 등 개조 수요가 높은 차종의 차체 구조를 3D 스캔하여 제공합니다. 이를 통해 배터리 팩이나 모터가 들어갈 공간을 가상으로 배치해 볼 수 있습니다.

가상 성능 예측: 무게 중심 변화에 따른 주행 안정성, 배터리 열관리, 예상 주행 거리 등을 시뮬레이션하여 실제 시제품 제작 전 시행착오를 대폭 줄여줍니다.

2. 개방형 부품 라이브러리 (Open Source Library)

특정 기업에 종속되지 않는 공용 부품 생태계를 조성합니다.

표준 모듈화: 구동 모터, 인버터, 배터리 관리 시스템(BMS), 통합 제어기(VCU) 등 핵심 부품의 규격과 통신 인터페이스를 표준화하여 공유합니다.

부품 매칭 서비스: 개조하려는 차종과 목표 성능(예: 주행거리 200km 이상)을 입력하면, 플랫폼에 등록된 최적의 부품 조합을 추천해 줍니다.

3. 통합 제어 시스템 및 통신 인터페이스 기술서로 다른 제조사의 부품들이 하나의 차량에서 완벽하게 작동하도록 만드는 기술

개방형 제어 알고리즘: 내연기관의 신호를 전기차 구동 신호로 변환하는 범용 제어 알고리즘을 개발하여 배포합니다.

CAN 통신 중재: 이종 부품 간의 통신 충돌을 막고, 차량의 안전 상태를 실시간으로 진단하는 기능을 포함합니다.

4. 인증 가이드라인 및 제도적 지원

개조 차량이 도로 위를 달리기 위해 필수적인 '법적 승인'을 돕습니다.

가상 인증(Virtual Validation): 자동차안전연구원(KATRI)의 인증 시험 항목을 플랫폼 내 시뮬레이션에 반영하여, 실제 시험 전 통과 가능성을 미리 검토할 수 있게 합니다.

표준 작업 절차서: 개조 공정의 표준 매뉴얼을 제공하여 제작사별 품질 편차를 없애고 안전성을 확보합니다.

참여기관

참여 기관으로는 KATECH 외에 (주)마일레오토모빌, 경북대학교, 모나 주식회사, 중부대학교 등이 협력했습니다. 구체적인 역할 분담 문서는 공개되지 않았으나, 한국의 유사 자동차 R&D 과제(특히 튜닝·친환경차 분야)와 프로젝트 성격을 바탕으로 정부·학계·연구기관·제작사가 일반적으로 수행하는 역할을 정리하면 다음과 같습니다

 

각 분야 역할

1. 정부

• 정책·규제 지원: 튜닝(개조) 관련 안전·환경 기준 마련, 규제 완화(예: 개조전기차 규제자유특구 연계), 인증·승인 제도 개선.
• 자금 지원: R&D 예산 지원(총괄 및 세부 과제), 인프라 구축 보조(튜닝 지원 센터, 테스트베드).
• 생태계 조성: 플랫폼 확산을 위한 표준화, 데이터 공유 정책, 산업 활성화 로드맵 수립, 민간 협력 촉진.
• 안전·환경 감독: 튜닝 차량의 도로 주행 안전성 검증 체계 구축 및 사후 관리.

2. 학계

• 기초·응용 연구: 튜닝 부품의 동역학 모델링, 성능 예측 알고리즘, 구조 해석, 안전성 평가 방법론 개발.
• 인력 양성: 관련 교육 커리큘럼 개발, 학생·연구자 참여를 통한 기술 축적.
• 데이터·모델 제공: 차량·부품 DB 구축, 시뮬레이션 모델 개발(플랫폼의 학술적 기반).
• 검증 연구: 실험 데이터 분석, 최적화 연구(예: 무게 변화에 따른 구조 안전성).

3. 연구기관

• 플랫폼 설계·개발 총괄: 가상 튜닝 웹 플랫폼(카바타 등) 아키텍처 설계, 부품별 성능 예측(최고속도, 효율, 주행거리 등) 기술 개발, 검증 기술(구조·동역학 시뮬레이션) 고도화.
• 통합·표준화: 개방형 플랫폼 구축(다양한 부품·차종 지원), 데이터베이스 관리, 인터페이스 개발.
• 실증·평가: 튜닝 부품 성능·안전성 테스트, EV 컨버전 KIT 검증, 신뢰성 평가 기술 개발.
• 기업 지원: 중소기업 대상 기술 이전, 컨설팅, 공동 연구.

4. 제작사

• 실무 데이터·부품 제공: 실제 차량·튜닝 부품 사양, 성능 데이터 공유(플랫폼 DB 구축).
• 적용·상용화: 플랫폼을 활용한 제품 개발, 프로토타입 제작, 시장 적용.
• 현장 피드백: 튜닝 실수요(성능, 비용, 안전) 반영, 사업화 모델 제안.
• 협력 생산: 플랫폼 기반 튜닝 키트 또는 개조 서비스 상용화, 공급망 구축.

결론

전반적으로 이 과제는 연구기관(KATECH)이 기술 핵심을 개발하고, 정부가 정책·자금을 뒷받침하며, 학계가 이론적 기반을, 제작사가 실용성을 담당하는 산·학·연·정 협력 모델입니다. 플랫폼(카바타)은 사용자(개인·기업)가 가상으로 튜닝을 설계하고 성능을 미리 예측할 수 있도록 설계되어, 안전한 친환경 튜닝 활성화를 목적으로 합니다. 자원 순환과 노후 경유차를 친환경차로 재생하여 탄소 중립 및 미세먼지 저감에 기여할 것입니다.