광활한 대지를 숨 막히는 속도로, 그리고 거의 무소음으로 질주하는 전기 오토바이. 공상과학 영화에서는 당연하게 여겨지는 장면이지만, 현실에서는 배터리 기술의 한계로 인해 실현이 어렵습니다.
2021년 기준, 전기 모빌리티에서 고속 주행과 긴 주행거리는 대체로 매우 무겁고 부피가 큰 에너지 저장 장치와 연결됩니다. 자동차와 트럭은 필요한 공간을 어느 정도 제공하지만, 친환경 전기 오토바이를 구현하기 위해서는 여전히 기술적 난관을 극복해야 합니다. 현재 시중에 판매되는 비교적 강력한 전기 오토바이도 배터리 용량 부족으로 인해 장거리 주행보다는 도심 주행에 더 적합한 상황입니다.
이러한 한계를 극복하기 위한 기술적 접근법이 바로 ethec city 프로젝트입니다. ethec은 스위스 취리히 연방 공과대학(ETH Zurich) 학생들이 개발한 전기 오토바이 개념으로, "ETH Electric Cruiser"의 약자입니다. ETH의 "포커스 프로젝트" 프로그램을 통해 학생들은 이론으로 습득한 지식을 실제 기술 개발에 적용할 기회를 얻습니다.
이 프로젝트의 후원사는 ETH의 전략적 파트너인 inspire AG로, 연구 결과의 실용화를 지원하는 역할을 맡고 있습니다. 2017년에 시작된 ethec 프로젝트는 제동 에너지 회수와 배터리 설계 개선을 통해 전기 오토바이의 효율성을 크게 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다. 동시에 기계공학, 전기공학, 산업디자인 전공 학생들은 각 부품 제작에 가장 적합한 공정을 직접 선정해야 했습니다. 초기에는 프로토타입 제작에 중점을 두었기 때문에, 3D 프린팅 기술이 주요 제조 방식으로 선택되었습니다.
스위스 연방 공과대학(ETH 취리히)의 학생들이 개발한 전기 오토바이인 ethec city는 혁신적인 냉각 시스템을 적용해 배터리 셀의 수명을 획기적으로 연장했습니다. voxeljet은 학생들이 양산 가능한 제조 공정을 이해할 수 있도록 바인더 제팅 방식으로 프로토타입 배터리 하우징 금형을 제작했습니다.
공간 제약을 극복한 배터리 냉각 기술
전기 오토바이의 한정된 공간은 배터리 냉각을 어렵게 만듭니다. ethec 팀은 변압기의 냉각 시스템에서 착안해 모든 배터리 셀을 실리콘 오일에 완전히 잠기게 하는 방식을 채택했습니다. 이는 배터리 과열을 방지하고 수명을 연장하는 데 큰 역할을 했습니다.
3D 프린팅 주조 기술의 적용
ethec 팀은 1,269개의 리튬이온 원통형 배터리 셀(총 15kWh)을 두 모듈로 나누어 조립했습니다. 최적의 배터리 하우징 설계를 위해 컴퓨터 유동 해석을 적용했으며, 이를 기반으로 voxeljet은 바인더 제팅 3D 프린팅을 통해 알루미늄-구리 합금 주조를 위한 정밀한 모래 주형을 제작했습니다.
미래를 향한 ethec 프로젝트의 가능성
ethec 프로토타입은 아직 실험 단계이지만, 최대 160km/h의 속도와 약 400km의 주행거리를 목표로 하고 있습니다. 회생 제동 시스템과 새로운 배터리 설계를 통해 뛰어난 효율성을 입증한 이 프로젝트는 향후 산업화 가능성을 보여주고 있습니다. 현재 ethec city의 양산화를 위한 파트너를 찾고 있습니다.
광활한 대지를 숨 막히는 속도로, 그리고 거의 무소음으로 질주하는 전기 오토바이. 공상과학 영화에서는 당연하게 여겨지는 장면이지만, 현실에서는 배터리 기술의 한계로 인해 실현이 어렵습니다.
2021년 기준, 전기 모빌리티에서 고속 주행과 긴 주행거리는 대체로 매우 무겁고 부피가 큰 에너지 저장 장치와 연결됩니다. 자동차와 트럭은 필요한 공간을 어느 정도 제공하지만, 친환경 전기 오토바이를 구현하기 위해서는 여전히 기술적 난관을 극복해야 합니다. 현재 시중에 판매되는 비교적 강력한 전기 오토바이도 배터리 용량 부족으로 인해 장거리 주행보다는 도심 주행에 더 적합한 상황입니다.
이러한 한계를 극복하기 위한 기술적 접근법이 바로 ethec city 프로젝트입니다. ethec은 스위스 취리히 연방 공과대학(ETH Zurich) 학생들이 개발한 전기 오토바이 개념으로, "ETH Electric Cruiser"의 약자입니다. ETH의 "포커스 프로젝트" 프로그램을 통해 학생들은 이론으로 습득한 지식을 실제 기술 개발에 적용할 기회를 얻습니다.
이 프로젝트의 후원사는 ETH의 전략적 파트너인 inspire AG로, 연구 결과의 실용화를 지원하는 역할을 맡고 있습니다. 2017년에 시작된 ethec 프로젝트는 제동 에너지 회수와 배터리 설계 개선을 통해 전기 오토바이의 효율성을 크게 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다. 동시에 기계공학, 전기공학, 산업디자인 전공 학생들은 각 부품 제작에 가장 적합한 공정을 직접 선정해야 했습니다. 초기에는 프로토타입 제작에 중점을 두었기 때문에, 3D 프린팅 기술이 주요 제조 방식으로 선택되었습니다.
스위스 연방 공과대학(ETH 취리히)의 학생들이 개발한 전기 오토바이인 ethec city는 혁신적인 냉각 시스템을 적용해 배터리 셀의 수명을 획기적으로 연장했습니다. voxeljet은 학생들이 양산 가능한 제조 공정을 이해할 수 있도록 바인더 제팅 방식으로 프로토타입 배터리 하우징 금형을 제작했습니다.
공간 제약을 극복한 배터리 냉각 기술
전기 오토바이의 한정된 공간은 배터리 냉각을 어렵게 만듭니다. ethec 팀은 변압기의 냉각 시스템에서 착안해 모든 배터리 셀을 실리콘 오일에 완전히 잠기게 하는 방식을 채택했습니다. 이는 배터리 과열을 방지하고 수명을 연장하는 데 큰 역할을 했습니다.
3D 프린팅 주조 기술의 적용
ethec 팀은 1,269개의 리튬이온 원통형 배터리 셀(총 15kWh)을 두 모듈로 나누어 조립했습니다. 최적의 배터리 하우징 설계를 위해 컴퓨터 유동 해석을 적용했으며, 이를 기반으로 voxeljet은 바인더 제팅 3D 프린팅을 통해 알루미늄-구리 합금 주조를 위한 정밀한 모래 주형을 제작했습니다.
미래를 향한 ethec 프로젝트의 가능성
ethec 프로토타입은 아직 실험 단계이지만, 최대 160km/h의 속도와 약 400km의 주행거리를 목표로 하고 있습니다. 회생 제동 시스템과 새로운 배터리 설계를 통해 뛰어난 효율성을 입증한 이 프로젝트는 향후 산업화 가능성을 보여주고 있습니다. 현재 ethec city의 양산화를 위한 파트너를 찾고 있습니다.