한온시스템 'HICE 모듈' 전기차 냉매 열관리 기능 통합

[프라임경제] 전기차 기술 경쟁이 배터리와 모터 중심으로 알려져 있지만, 실제 차량 성능을 좌우하는 또 하나의 핵심 영역은 열관리 시스템이다. 배터리와 전력 장치의 온도를 안정적으로 유지해야 효율과 주행거리를 확보할 수 있기 때문이다.

한온시스템(018880)이 BMW의 전기 SUV iX3에 적용한 '초소형 통합 냉매 모듈(Highly Integrated Cooling Entity, HICE)'은 바로 이 영역에서 등장한 새로운 접근 방식이다. 분산된 열관리 부품을 하나의 모듈로 통합하는 방식으로 시스템 구조 자체를 단순화했다.

전기차 열관리 시스템은 △배터리 △구동 모터 △전력 전자 장치 △실내 공조까지 여러 영역을 동시에 관리해야 한다. 이 과정에서 △컴프레서 △열교환기 △팽창밸브 등 다양한 부품이 복잡하게 연결되며 차량 구조 역시 복잡해지는 경향이 있다.

한온시스템이 개발한 HICE 모듈은 이런 구조를 하나의 통합 유닛으로 묶었다. 전동 컴프레서, 전자식 팽창밸브, 수냉식 응축기, 내부 열교환기, 칠러 등 주요 냉매 열관리 부품을 단일 모듈로 통합한 형태다. 기존 분산형 냉매 구조를 대체해 시스템 복잡도를 낮추는 것이 핵심이다.

한온시스템 초소형 통합 냉매 모듈. ⓒ 한온시스템

부품 통합은 전기차 설계에서 여러 장점을 만든다. 우선 패키징 공간 확보가 가능하다. 전기차 플랫폼은 배터리와 전력 장치가 차지하는 공간이 크기 때문에 부품 배치를 효율적으로 설계하는 것이 중요하다. 통합 모듈은 공간 제약을 줄여준다.

효율 측면에서도 의미가 있다. 냉매 흐름과 온도를 보다 정밀하게 제어할 수 있어 급속충전이나 고부하 주행 상황에서도 안정적인 열관리 성능을 유지할 수 있다. 이는 전기차 에너지 효율과 주행거리 개선으로 이어질 수 있는 요소다.

경량화 역시 중요한 부분이다. HICE 모듈은 16㎏ 수준의 설계로 주요 냉매 시스템을 하나의 유닛으로 구성했다. 부품 수가 줄어들면서 차량 전체 무게와 구조 복잡성을 동시에 낮추는 효과가 있다.

소음과 진동 제어도 고려됐다. 전용 사운드 커버를 적용해 냉매 시스템에서 발생하는 소음과 진동(NVH)을 줄이는 구조를 적용했다. 전기차는 엔진 소음이 없기 때문에 차량 내부에서 들리는 작은 소음에도 민감해지는 특성이 있다.

한온시스템 HICE 모듈에 통합되는 주요 열관리 구성 요소. ⓒ 한온시스템

전기차 열관리 기술은 최근 완성차업체들이 중요하게 보는 분야 중 하나다. 배터리 성능과 충전 속도, 차량 효율을 동시에 좌우하는 요소이기 때문이다. 특히 플랫폼 공용화 전략이 확대되면서 다양한 차량에 적용할 수 있는 모듈형 열관리 시스템의 중요성이 커지고 있다.

한온시스템이 HICE 모듈을 다양한 전기차 플랫폼에 적용할 수 있도록 설계한 것도 이런 흐름과 맞닿아 있다. 하위 부품 조정만으로 여러 전기차 플랫폼에 대응할 수 있도록 설계해 완성차 업체의 플랫폼 전략을 지원할 수 있다는 설명이다.

전기차 기술 경쟁이 배터리 용량이나 출력 중심으로 주목받는 사이, 열관리 시스템은 비교적 주목을 덜 받아온 영역이었다. 그러나 차량 효율과 충전 성능이 중요해질수록 이 분야의 기술 경쟁도 점점 치열해지고 있다.

BMW iX3에 적용된 이번 통합 냉매 모듈 역시 이런 흐름 속에서 등장한 사례다. 전기차 부품 경쟁이 개별 부품 성능을 넘어 시스템 통합 능력으로 이동하고 있다는 점을 보여준다.