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가전 / 가젯 / 테크 : 가전 제품, 멀티미디어, 각종 IT 기기와 여기에 관련된 기술의 이야기, 소식, 테스트, 정보를 올리는 게시판입니다. 2016년 7월 이전의 글은 다음 링크를 참조하세요. 구 디지털 뉴스 / 구 하드웨어 포럼 / 구 모바일 포럼 / 구 뉴스 리포트 / 구 특집과 정보 / 구 스페셜 게시판 바로가기

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지난 11월 2일, 국가기술표준원이 주최한 간담회가 열렸습니다. 전동보드류 안전기준 개정에 대한 내용이며, [저속이륜전동차] 항목이 신설되었다는 점이 주목할 만 합니다. 저속이륜전동차는 전동킥보드, 전동보드 등의 제품을 모두 포함하는 개념이며, 이 개정안에 따르면 앞으로 저속 전동이륜차 제품군은 KC 안전인증, 배터리 KC 인증, 전파인증을 모두 통과해야 판매할 수 있습니다. 이와 동시에, 배터리 전압이 60V를 초과하는 제품은 인증 자체를 거부하게 됩니다.

 

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따라서 한국에서 더 이상 72V 전동 기체는 판매 불가능합니다. 수입 판매업자은 물론이요 미X모터X, 위X드 등 국내 제작 기체 역시 72V를 초과하는 배터리 팩이 포함될 경우 인증이 불가능하기에 판매할 수 없게 됩니다. 개인이 72V 기체를 직구해서 사용할 경우의 제한에 대한 정보는 없으며, 구매대행을 통한 편법을 사용하는 것으로 알려진 한 업체는 개인 사용 목적으로의 구매는 허용될 것이라고 주장합니다. 배터리 팩 분해를 통해 임의적으로 배터리를 승압하는 행위는 문제가 없습니다.

 

해외에서는 그런 규제 자체가 없습니다. 물론 국가마다 사정이 다르고 일부 국가에는 출력 제한 등이 존재해 Street-Legal하지 않은 전동기체들 역시 많이 돌아다니는데, 그것과는 별개로 전동 모빌리티의 배터리의 용량이나 전압을 규제하고 특정 전압 이상인 기체의 판매 자체를 불법으로 막아두는 국가는 세계 어디에도 없습니다.


감이 잘 안 오시죠?

 

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중학교 3학년 과학책입니다. 교육과정이 바뀐 지금도 건재할겁니다. maybe... 최소한 제 세대때는 저걸 배웠거든요. 그런 의미에서 한번 더 복습하고 갑시다.

  • 물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르고, 전류는 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐릅니다.
  • 물통의 위치 차이는 전위의 차이에 대응되는 관계이며, 이를 '전압' 이라고 칭합니다.
  • 흐르는 물의 양은 '전류' 에 해당합니다.
  • 물이 흐르는 관의 직경이 넓고 안에 방해물이 없다면, 저항이 낮아지고 같은 시간 흐르는 물의 양이 많습니다.
  • 물의 위치 차이가 클수록 물은 더 빠르고 강하게 떨어질 것이며, 전압이 셀수록 전류는 더 세게 흐를 것입니다.
  • 따라서 전압과 전류는 비례하며, 저항과 전류는 반비례합니다. (옴의 법칙, V=I*R)
  • 물이 흐르는 양에 대한 값 * 물통 위치의 차이에 대한 값 = 물이 떨어지면서 내는 에너지의 총합입니다. (P=V*I)
  • 줄의 법칙에 따라 저항체에서 발생하는 열에너지는 전류의 제곱에 비례합니다. (줄의 법칙, image.png)
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전동 모빌리티의 원리는 굉장히 단순합니다. 엑셀을 눌러 구동을 시작할 경우 모터에서 구동에 필요한 전류의 양을 컨트롤러에 보내며, 컨트롤러는 전류를 끌어와 모터로 흘러보냅니다.

 

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배터리가 n mAh라면, 이 배터리는 n mA의 전류를 1시간 동안 끌어오고 나서 방전됨을 의미합니다. 만약 절전 모드 등의 사유로 0.5n mA만큼의 전류를 사용한다면 총 2시간을 사용할 수 있고, 2n mA의 전류를 사용한다면 30분 밖에 사용할 수 없는 것이 됩니다. 그리고 배터리에서 한 번에 끌어올 수 있는 전류에는 상한선이 설정되어 있어 이를 넘기면 배터리가 오버로드 되어 손상될 가능성이 있기에, 제조사에서는 '방전용랑' 이라는 개념을 설정하여 이를 제한합니다. 보통 배터리 용량의 배수인 C-Rate로 표기합니다. 만약 배터리가 n mAh이고 최대 10n mAh까지의 방전용량을 갖고있다면, 이 배터리의 방전 용량은 10C가 됩니다. 

 

전동 모빌리티 배터리는 그 용도에 따라 다양한 용량이 이용 가능합니다. 보통 전압은 36볼트~ 72볼트까지 존재하며, 48볼트까지는 모두들 다 아는 '킥보드' 의 용도로 활용되며 이를 초과하는 제품군은 보통 정격 600W를 넘기므로 50cc 미만 이륜차에 해당하는 출력을 낼 수 있습니다. 52V~60V까지의 전압이 이른바 '준기함급' 모델에 적용되며, 이를 넘어서면 기함급, 초기함급 등으로 불립니다. 정격 1마력이 넘기 때문에 최고 속력 역시 60km/h를 가볍게 초과하며 가속력과 배터리 용량 역시 매우 높습니다. 전동킥보드는 72V면 매우 강력한 초기함급 기체 취급하며 Kaabo와 같은 고성능 중국 브랜드가 72V를 사용함. 한편 전동휠은 100V짜리도 있습니다.

 

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전동 모빌리티류에 적용되는 배터리는 '배터리 팩' 이며, 작은 18650 리튬 이온 혹은 리튬 폴리머 '셀' , 납산 배터리 등을 직렬 혹은 병렬로 여러 개 연결한 구조로 이루어져 있습니다. 당연히 배터리 셀의 갯수가 많다면 배터리의 용량은 커지게 됩니다. 일반적으로 18650이 많이 사용되며, 건전지 처럼 생긴 이 전지는 보통 1000-3000mAh에 공칭전압은 3.7볼트 입니다. 이는 휴대폰 보조배터리를 비롯하여 다양한 배터리에서 사용하는 방식입니다.

 

직렬로 연결한 배터리의 갯수는 S (Serial) 로, 병렬로 연결한 배터리의 갯수를 P (Parallel) 로 표기합니다. 직렬로 연결하면 배터리의 용량 (mAh) 는 그대로 전압이 높아지며, 병렬로 연결한 경우 전압은 그대로 배터리의 용량이 셀 갯수에 비례하여 늘어납니다. 따라서 내부에 들어간 배터리 셀의 갯수가 같으면 배터리의 총 에너지량은 같으나, 셀 배치를 달리 하여 전압과 전류를 조절할 수 있습니다. 

 

배터리 안에 들어가는 셀은 그 특성이 거의 같아야 하고, 사용시 충전량이 모두 동일해야 합니다. 그렇지 않을 경우 팩 안의 셀 전압이 각각 달라져 버리는 증상이 발생하는데, 이 증상을 '셀이 틀어졌다' 고 합니다. 이런 증상이 발생하지 않게 하기 위해, 배터리 셀들을 각각 관리하고 충방전량을 조절하는 회로인 'BMS' (Battery Management System)이 팩 안에 들어갑니다. 대형 드론 등 초고방전 기기들은 BMS를 사용하지 않는 대신 전용 충전기로 셀 밸런싱을 하며 충전해야 합니다. 전동킥보드 정도의 방전율이면 보통 BMS가 들어가죠.

 

직접 적용해 봅시다. 개당 2000mAh짜리 18650 배터리 셀이 10개가 있다고 가정해 봅시다.

 

8볼트 정도의 전압을 필요로 하는 기기에 연결하려는 경우:

  • 배터리 셀 2개를 직렬로 묶어서 팩을 만듭니다. (2S)
  • 이렇게 만든 2S짜리 팩 5개를 병렬로 묶습니다. (5P)
  • BMS를 연결하거나 각 셀별 연결단자를 마련한 뒤, 잘 포장하고 충전해 줍니다.
  • 이 경우 배터리는 3.7*2 = 7.4 [V] 에 2000*5 = 10000 [mAh] 가 됩니다.
  • 이 배터리가 가진 에너지량은 7.4*10 = 74 [Wh]입니다.

만약 이 전지를 고전압 기기에 연결하고자 한다면:

  • 배터리 셀 5개를 직렬로 묶어서 팩을 만듭니다. (5S)
  • 이 셀 2개를 병렬로 묶습니다. (2P)
  • 마찬가지로 BMS를 연결하거나 셀별 단자를 연결한 뒤 포장합니다.
  • 이 경우 배터리는 3.7*5 = 18.5 [V] 에 2000*2 = 4000 [mAh] 가 됩니다.
  • 이 배터리가 가진 에너지량은 18.5*4 = 74 [Wh] 입니다.

두 경우 모두 동일한 셀을 10개 사용하여 팩을 만들었으므로 배터리의 '에너지량' 은 동일합니다. 

 

위의 개념을 실제 전동킥보드 스펙에 적용해 봅시다.

모 회사 전동킥보드가 2Ah짜리 18650 리튬이온 셀로 구성된 52V 24Ah 배터리를 사용할 경우:

  • 52V 배터리 팩의 공칭전압은 51.8V입니다. 51.8/3.7 = 14S 이므로, 전지 14개가 직렬로 묶여 있습니다.
  • 개당 전지의 용량은 2Ah이므로, 24/2 = 12개의 14S 팩이 병렬로 연결되어 있습니다.
  • 따라서 이 팩 안에는 14*12 = 168개의 18650 셀이 들어가 있습니다.
  • 전지의 용량은 51.8*24로 계산하시면 됩니다. 약 1243.2Wh.
  • 18650의 개당 가격을 3000원으로 계산할 경우, 이 배터리 팩은 50만 4천원을 약간 넘길 것입니다.

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한편, 모터를 제어하는 컨트롤러는 최대 허용전류를 넘지 않는 선에서 전류를 자유자재로 흘려보낼 수 있으며, 컨트롤러마다 권장 전압이 다릅니다. 이 전압을 넘길 경우, 전압과 전류는 비례하므로 과전류로 인해 컨트롤러가 손상될 여지가 있습니다. 따라서 제조사에서는 컨트롤러의 용량을 제한하여 특정 전압에서만 사용 가능하게 함으로써 오버로드를 방지하게 됩니다.

 

보통 컨트롤러는 순간적으로 견딜 수 있는 최대 전류를 '용량' 으로 표기하며, 이 용량이란 30초 동안 컨트롤러가 지속적으로 내보내도 문제가 없는 수준의 전류가 됩니다. 30초가 지나면 컨트롤러가 끌어오는 전류의 양이 점차 줄어들어, 60분 이상으로 흐르는 지속 전류는 컨트롤러마다 다르나 국내 컨트롤러 생산업체 기준으로 최대 전류의 약 40% 정도. 이를 정격 출력으로 표기합니다.

 

모터의 경우 사용 가능한 최대 전류량이 정해져 있으며, 이 값을 넘기지 않는다면 어떤 출력으로도 사용 가능합니다.

 

위의 개념을 실제 전동킥보드 스펙에 적용해 봅시다.

모 회사 전동킥보드가 2C짜리 48V 21Ah 배터리를 사용하고, 정격 10A의 25A 컨트롤러를 사용한다고 합시다.

  • 이 배터리는 2C입니다. 따라서 방전용량은 21*2 = 42 [A] 입니다.
  • 컨트롤러의 최대 용량은 25A이고 배터리 방전용량은 42A입니다. 따라서 최대 출력 시 25A 흐름.
  • 48*25 = 1200 [W], 따라서 이 기기의 최대 출력은 1200W입니다. 1마력은 735W이므로, 약 1.4마력.
  • 방전을 지속한다면 전류량이 줄어들어, 약 10A 정도가 됩니다. 48*10=480 [W], 따라서 정격출력은 480W.
  • 풀스로틀로 경기장을 계속 달려 10A를 지속적으로 소비한다면, 21Ah의 배터리는 약 2시간을 버틸 수 있습니다.

이 세 개념을 이해했다면, 전동 모빌리티 성능을 개선하기 위한 방안 역시 이해할 수 있습니다.

  • 모터의 일률 (P) = 전압 (V) * 전류 (I) 입니다. 
  • 고방전 배터리 Cell은 내부 저항이 낮아 한 번에 출력 가능한 전류의 양이 큽니다. 
  • 전류량이 큰 고성능 모터 컨트롤러를 사용합니다. 많은 양의 전류를 Draw 함으로써 일률을 늘릴 수 있습니다.
  • 전압이 높은 배터리 팩을 사용합니다.
    • 동일한 일률을 내기 위해 필요한 전류량이 낮아져, 적은 전류로도 큰 일률을 달성할 수 있습니다.
    • 열에너지는 전류량의 제곱에 비례하며 (image.png), 저항과 전류는 반비례합니다. (V=I*R)
    • 전류가 낮으면 내부 저항의 영향을 상대적으로 덜 받으며, 버려지는 저온의 열에너지가 적어집니다.
    • 일반적으로 60V의 전동킥보드를 72V 승압개조할 경우 최대 약 20%의 효율성 향상을 달성 가능합니다.
    • 전압과 전류는 비례합니다. 전압이 높아질수록 더 쉽게 전류를 끌어올 수 있습니다.

즉슨, 높은 전압의 배터리는 기체의 성능 뿐만 아니라 효율성 증대의 효과가 있습니다. 전동 모빌리티가 특유의 환경 친화성 및 저렴한 유지비용으로 각광을 받은 점을 고려한다면, 에너지 효율 역시 무시할 수 없는 팩터 중 하나입니다. 즉 효율적인 기기를 만들기 위해서는 전압을 높게 해야 하죠.


그런데 왜 제한하냐구요?

 

현재 전동 커뮤니티에 각종 떡밥이 돌고 있습니다. 72볼트 배터리가 들어가는 국산 전기 오토바이를 밀어주려는 시도일 것이다, 전동 죽이기의 일환이다 등등. 그러나 안타깝게도, 아직까지는 그 이유를 정확하게 알 수 없습니다. 개인적으로는 전압 제한의 근거가 대체 무엇인지 참 궁금해서 미쳐 돌아갈 지경입니다.

  1. '킥라니' 의 대다수는 공유킥보드 유저들입니다. 고출력 전동제품은 고가의 레저용 제품으로써 공유킥보드와 다르게 저렴하게 막 타고 다니는 일은 있을 수가 없으며, 그렇다고 그런 고성능 전동제품이 바이크보다 출력이 특별히 더 세지도 않습니다. 개인적으로 얘네들이 배달 오토바이들보다 훨씬 착하게 운전하드라구요. 오토바이도 비싼거 타는 사람들이 딸배들보다 훨씬 나은거처럼..
  2. 60V나 72V나 출력 자체는 사실상 동일하며, 일반인 인식은 크게 차이가 없습니다. 위 내용에서 유추할 수 있듯 약간의 성능 차이가 존재하나 그게 시속 70이냐 80이냐 차이일 뿐이죠. 정격이 3000와트가 넘는 모델은 그냥 도로에서 타는 오토바이나 다름이 없으며 이 정도 출력은 60V와 72V에서 모두 구현 가능합니다. 전동킥보드가 시속 70으로 달리든 80으로 달리든 똑같은 플래그십 기체일 뿐이고, 번호판을 발급받는 전기 오토바이도 60V를 사용하는 경우가 잦습니다. 레저용 기함급 킥보드 유저들은 72V를 못 타면 60V를 사용하면 됩니다. 그저 효율성이 저하될 뿐.
  3. 번호판 및 차대 등록과 72V 규제는 상관이 없습니다. 안전상 문제가 발생할 수 있는 고성능 제품을 제한하려면, 배터리의 전압이 아닌 모터의 최대 출력 및 속도를 제한하죠. 자동차에서 연료땡크 사이즈에 제한을 걸지는 않습니다. 화물차 90km/h 제한이나, PM인증 전동킥보드 25km/h 제한이 그 예시로서, 고출력 전동킥보드의 판매를 제한하려면 최대 출력에 리밋을 걸면 됩니다. 왜 전압을 건드냐 이말이죠.
  4. 배터리 폭발 및 전기 안전 관련 문제 역시 마찬가지입니다. 배터리의 전압을 몇 볼트 올려도 그에 상응하는 컨트롤러와 모터 등의 부품이 안정적이라면 전압을 이유로 기기가 안전상의 문제를 일으키지 않으며, 오히려 전류가 덜 들어가기 때문에 더 안정적이라고 볼 여지도 있습니다. 어차피 배터리 팩의 갯수는 동일하기 떄문이죠.
  5. 제대로 된 국산 전기 오토바이는 아직 없습니다. 국내 오토바이 회사에서 전기 오토바이를 판매하지만, 대부분은 중국산 부품으로 생산되었거나 아예 중국에 ODM을 맡긴 모델이 태반입니다. 더 이상 말할 필요가 없죠. 전동 모빌리티에 대한 R&D따위는 말아먹은 회사를 밀어줄려고 하는거면 전 반대합니다.

 

무튼간에, 앞으로 72V 기체를 한국에서 볼 일은 없습니다. 킥XX 같은 전동킥보드 해외구매대행 업체는 자기네들이 해내겠다고 주장하는데 신빙성이 크게 높다고 보기는 힘들고. 듀얼트론 브랜드로 신뢰도 높은 전동킥보드를 생산하여 다양한 국가에서 판매하는 미니XXX의 경우, 자사의 72V 기체는 해외 전용으로 판매하는 방향으로 선회했습니다. 72V 기체를 60V로 구조 변경하여 판매할 경우 인증을 새로 받아야 하며 그 인증값 역시 부담스럽기에 그렇다고..

 

암튼 그렇습니다. 개인이 구조변경하는건 상당한 손재주와 지식을 요구하나 최소한 불법은 아니므로, 60V 사서 배터리 승압하고 72V 전용이나 아예 전압 선택 가능한 컨트롤러로 갈아끼우면 안될건 없겠죠. 근데 뭐.... 그런게 문제가 아니라 그냥 씁쓸하네요. 72V 기체로 업그레이드를 고려했었는데...

 

 


 

 

 



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    DSB 2021.11.20 05:39
    보통은 뭔가 이상한 규정 뒤에는 그걸로 득을 보는 사람이나 집단이 반드시 있더라고요.
  • profile
    title: AMD포인 2021.11.20 08:17
    72v이상은 그냥 오토바이로 취급해서 하면 될거 같은데. (속도 규제 풀고 반호판 달고)

    그냥 대안없이 금지 때리네요
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    hjk9860 2021.11.20 09:06
    사람이 단순 보호장구를 끼고 취급할 수 있는 안전전압의 상한선이 60V였던걸로 기억하는데 그래서 60V가 아닐까 싶네요
  • profile
    title: 공돌이방송 2021.11.20 09:32
    현행 킥보드 운행형태가 그리 좋지 않은 편이라 앞으로 강력한 법규와 의무보험으로 개선을 시키지 않으면 갈수록 입지가 좁아질 것 같습니다.
  • profile
    title: 명사수TundraMC      자타공인 암드사랑 TundraMC/애자락=MSI/난독증/무슨무슨 죄로 AMD 불매합니다 2021.11.20 09:38
    어차피 킥라니들 대부분이 36V 타고다니는데 그거나 금지하지 애먼 72v를 잡네요

    언덕 조금만 나와도 도로흐름 따라가기는 커녕 올라가지도 못하는 36V나 금지하지
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    archwave 2021.11.21 04:10
    36 V 라도 언덕 오르는거 충분히 됩니다. 모터를 작은거 달고 그에 걸맞게 배터리 용량도 작은거 달아서 그렇죠.

    전압이 문제가 아님. 등판 각도 얼마 이상 안 나오는거 금지시켜야 말이 될 듯도 한데..
  • profile
    흥정거래위원장      내 집 마련의 그날까지 2021.11.20 11:16
    출력과 속도는 임의로 개조하기 용이하지만 배터리용량은 개조가 쉽지 않기 때문이지 않을까 합니다

    실제로 판매할때 PM무게가 초과함에도 불구하고 속도를 25로 제한해두고 파는경우를 봤습니다 그런분들은 십중팔구 해제하고 타시죠
  • profile
    난젊어요 2021.11.20 11:17
    배터리 전압제한은 정말 뜬금없네요..
  • profile
    title: 흑우FactCore      Fact Bomber 2021.11.20 11:18
    48볼트 이상만 되도 리밋 안걸고 최대 속도로 다니면 대가리 터지기 십상이라 킥라니처럼 못 몰고 다니는데 엄한 걸 제한 거는군요?
  • profile
    title: 귀요미까르르      프사는 맥주지만, 술은 못 먹음 2021.11.20 11:34
    개인적으로 인도에서 레이싱하는 전동휠체어가 더 싫습니다.
    정상인이 그짓 하고 다니는거면 끌어내려 파운딩을 먹였을지도.
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    MOD 2021.11.20 12:31
    "해외에서는 그런 규제 자체가 없습니다."
    라고 하셔서...전기 바이크 세계 최대 생산 소비국인 중국에 규정이 있습니다.
    각 도시나 성마다 약간씩 차이가 나지만 제가 거주했던 당시 2015년에 베터리 전압은 60이하 정도만 합법이고 72v는 불법이었습니다. 검색해보니 요즘은 48v이하로 바뀐것 같네요.

    물론 중국이다보니...다 불법으로 암묵적으로 판매되고 사용하고 있습니다.
    그러나 매이저 브랜드들은 그런 제품을 중국 내수로 생산 판매는 안합니다.
    마이너 브랜드들이나 주로 개조시장...
    중국은 전기 바이크시장이 크다보니... 우리나라 양카처럼 개조해서 브램보 브레이크 달고 모든 프레임 및 금속 부분을 알류미늄으로 교체하고 해서 속도도 100~150Km이상 나가는 전기 스쿠터도 다닙니다.

    가끔 단속해서 압류합니다. 규정에 안맞는 기기는 번호판등록이 안됨니다.
    저도 72V짜리 타고 다니다가 검문에 걸렸는데.... 한국사람이고 중국말 모른다로 버티니 그냥 가라고 한적이 있었습니다.
  • profile
    아카자아카리 2021.11.20 12:32
    국가표준 KS C IEC60950-1 내용에 관련자료가 있네요.

    감전의 위험 : 감전은 인체에 흐르는 전류에 기인 되며 주파수 및 파형에 따라 규제하고 있는 전류 제한값도 다르다 그러나 이 규격에서는 42.4V첨두치나 60V직류이하의 전압(SELV 회로)은 감전의 위험이 없는 것으로 간주하고 있다. 물론 SELV 회로는 위험전압으로부터 충분한 절연거리 및 적절한 절연물을 통해 분리되어져 있어야 한다.
  • profile
    캐츄미 2021.11.20 22:07
    그냥 오토바이로 등록하면 되겠군요
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    오버쿨럭커 2021.11.21 00:20
    전동킥보드 출력 3000w 넘는건 그냥 전기스쿠터죠.
    대부분 전기오토바이가 보통 3600~4000인데 3천넘으면 번호판 달고 해야합니다.
    가끔 125cc보다 빠른 킥보드 보면 미쳤나 싶습니다.
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    archwave 2021.11.21 03:30
    이거 반드시 제한을 걸어야 할 사항입니다.

    아카자아카리님이 이미 말씀해주셨네요.

    안전을 위해 전압 상한선을 설정할 필요가 있죠.

    만약 이걸 안 하면 어떤 꼴이 발생하느냐 ? 전자담배의 경우를 보시면 됩니다.

    보호회로 없이 배터리 한계를 훌쩍 넘는 고전류 팡팡 끌어내서 쓰다가 각종 사고가 났죠.
    이 사고뭉치들 덕분에 리튬이온 계열 배터리 구입하는거 정말 피곤해졌고요.

    제한 안 걸면 기함급이란 이름 아래 72 V 에서 96 V 그리고 120 V 식으로 끝없이 오르지 않으리란 보장 없죠.

    위 글에서 말씀하셨듯이 자동차와 달리 개조가 아주 쉬운 저속이륜전동차는 더욱 더 강하게 제한할 필요가 있고요.

    MOD 님이 말씀하셨듯이 중국도 제한이 있지만, 중국답게 잘 지켜지지 않는 모양인데, 그게 바람직할 수는 없죠.
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    archwave 2021.11.21 03:34
    그리고 전압 60 V ? 이거 아무 문제없습니다. 대체 얼마나 더 강력해야만 한다는건지..
    이거조차 너무 높습니다.

    참고로 전동스쿠터를 보면 콘트롤러가 120 A 까지 커버하는 것도 흔히 쓰입니다.
    60 V 에 120 A 만 해도 벌써 7200 W 죠. 이거만 해도 8 마력 넘게 출력 낼 수 있고요.

    60 V 만 되어도 8 마력까지 내는 것도 문제없습니다.
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    archwave 2021.11.21 03:51
    더 궁금해져서 찾아보니 일본이 대략 10 년전까지는 오토바이, 바이크에 대해 규제가 있었던 모양이네요.
    50cc 이하 : 약 60km/h 이하, 7.2마력 이하

    물론 60V 로 전압 규제하는 것은 안전이 일차적 이유고요.

    실제로 60V 로 제한할 경우 현실적으로 어느 정도 출력 제한이 되는지 참고가 될 것 같습니다.
    50cc 오토바이 정도까지만 하라는 의미도 되는 셈이랄까요.

    당연히 그 이상 뽑아내는 것도 가능하겠지만, 현실은 반대일 수도 있겠네요.

    전동스쿠터를 보면 24 V 배터리에 1200 W 정도 모터 다는 것도 흔하죠.
    60 V 배터리라면 3000 W 모터 다는 것과 비교될 수 있고, 4 마력에 해당하는 셈.

    모터 정격이 3000 W 라면 최대 출력은 6000 W 쯤 즉 8 마력까지도 낼 수 있을겁니다.

    [ 안전을 위해 60 V 로 제한한다. 그래도 50 cc 오토바이 성능은 나오게 할 수 있다. ] 가 되겠네요.
  • ?
    archwave 2021.11.21 04:06
    듀얼트론2 EX (1202Wh)

    모터 최대출력 3600 W
    최고 속도 : 50 ~ 65 km/h
    등판 각도 : 47 도

    이런 괴물도 배터리는 52 V 를 쓰네요. (EX+도 마찬가지)

    듀얼트론 이글은 위의 것보다 약간 낮은 출력이면서도 배터리를 60 V 로 쓰고요.

    이 두 가지만 해도 킥보드가 이렇게까지 해야 하나 싶은데,
    72 V 를 써서 뭘 해야 한다는 것인지 모르겠습니다.

    그런데 120 kg 무게 싣고도 등판 각도 47 도라니.. 이거 산악 등반용 킥보드인건가요 ?
  • profile
    title: 여우하뉴      루이 2021.11.21 04:41
    어차피 가성비로 많이 타는 슈퍼살롱이나

    지금 미니에서 판매되는 듀얼트론 썬더나 거진 다 60V네요

    얘들도 밟으면 거진 60~80이상은 다 가는 기체들이라...

    해외에선 84V 짜리 듀얼트론 스톰 LTD가 나오긴했는데

    이건 죽고 싶으면 타는걸로 보여서 ==; 속도가 120까지 나오는걸로 알고 있습니다
  • ?
    archwave 2021.11.21 04:56
    그냥 놔두면 점점 전압 오르고 더 빨라져서, 킥보드 고속도로 진입 허용하란 소리도 나오겠네요.

    그러고 보면 중국이 의외로 일 잘 하는거 같네요. 48 V 넘으면 등록 안 시켜준다니..
  • ?
    MOD 2021.11.23 02:51
    우리나라에도 번호판 안달고 다니는 오토바이가 많은데...
    중국은 더 많다고 보시면 됨니다.
    그냥 등록안하고 타는거죠.

    그런것도 있지만.... 대도시는 도시 중심 시내에는 전기 스쿠터가 운행이 금지된 곳이 많습니다.
    자동차 전용도로처럼.... 오토바이도 웬만한 대도시 도심은 운행 금지되어 있고...
    금지되기전 등록된 도심 진입가능한 오토바이 번호판이 1000만원에도 거래된다고 합니다.
    (상해)
  • ?
    archwave 2021.11.21 05:39
    그러고 보니 알고도 그런 것인지 아닌지 모르겠지만, 위 글에 잘못된 내용이 있습니다.

    ----------------

    일반적으로 60V의 전동킥보드를 72V 승압개조할 경우 최대 약 20%의 효율성 향상을 달성 가능합니다.

    ---> 어떤 식으로 개조했다는 것인지 모르겠지만, 개조 없는 60 V 와 개조 없는 72 V 사이에 효율 차이는 극히 미미한 수준입니다. 전압 20 % 올랐다고 효율이 그렇게 오르지 못 합니다. 1 % 올리기도 힘들듯 하군요. 물론 아주 구식 부품/구식 회로 쓴다면 말이 될 수 있겠지만, 요즘 킥보드 그렇게 엉터리로 만들지 못 합니다. 엉터리로 하고 싶어도 오히려 돈 더 들어요.

    승압개조라는 것을 보면 그냥 전압만 높인거 같은데, 이럴 경우 모터를 정격보다 20 % 높은 전압으로 구동시키는 것이고 이 경우 1.44 배의 출력을 내는게 가능하지만, 중간에 쓸데없이 넣은 승압회로 때문에 효율을 깍아먹어서 1.2 배 정도의 출력을 내는 것으로 보이는군요. 이건 그냥 사용자가 착각하는겁니다. 당장 밟으면 휙휙 잘 나가니까요.

    그러나 정확히 조율하지도 않고 무작정 넣은 승압회로 때문에 전기를 20 % 가량 낭비하고 있는 상태입니다. 바꿔 말하면 효율이 20 % 떨어졌다는 얘기죠. 효율은 소비 전력 대비 나오는 출력 총량을 봐야 하는거고, 순간적인 속도가 오른 것 갖고 효율 높아졌다는 말을 해서는 안 됩니다.

    ----------------

    전압과 전류는 비례합니다. 전압이 높아질수록 더 쉽게 전류를 끌어올 수 있습니다.

    ---> 역시 마찬가지. 전류를 더 끌어오려면 저항값을 낮추면 됩니다.
    60 V 용 3000 W 모터와 72 V 용 3000 W 모터 사이에 별 의미있는 차이 같은 것은 없습니다.
    단지 60 V 용은 권선의 저항값이 72 V 에 비해 69 % 수준이란 차이가 있을 뿐이죠.
    권선의 저항값은 모터의 권선을 어떤 식으로 감느냐에 따른 문제이고, 이 정도 차이 때문에 전류 끌어오기 쉽거나 어려워지지 않습니다.

    ----------------

    즉슨, 높은 전압의 배터리는 기체의 성능 뿐만 아니라 효율성 증대의 효과가 있습니다

    ---> 아주 구식 부품/구식 회로를 쓴 경우에나 해당하는 얘기입니다.
    전압 차이 겨우 그 정도 갖고는 효율 1 % 차이 나기도 어렵습니다.
    또한 구식 부품/구식 회로 쓰면 오히려 제조 단가가 더 오르고요.

    ----------------

    효율이 의미있는 수준으로 오르려면 전압이 몇 배 차이나는 식은 되어야 겨우 될까 말까입니다.

    kw 정도 소비전력에서는 24 V 넘어가면 효율 차이 없다고 봐도 되고,
    10 kw 아래 정도에서는 48 V 만 되어도 될거고요.
  • ?
    archwave 2021.11.21 06:02
    이것도 추가

    전류가 낮으면 내부 저항의 영향을 상대적으로 덜 받으며, 버려지는 저온의 열에너지가 적어집니다.

    ---> 이것 역시 60 V 용과 72 V 용 사이에 차이나지도 않습니다.

    60 V 로 72 V 와 같은 출력을 내려면 내부 저항 자체가 줄어들어야 합니다. 그러면 전류가 증가해서 같은 출력을 낼 수 있는 것이고요.

    모터의 내부 저항은 권선을 어떻게 하느냐에 달린겁니다.

    물론 내부 저항을 줄이는 것도 한계가 있겠지만, 겨우 60 V 와 72 V 의 차이 때문에 한계에 도달하지도 않습니다.

    다만 더 낮은 전압으로 같은 출력을 내려면 모터 단가는 약간 상승하겠고요.

    결국 전압 높이는 것은 모터 단가 낮추기 위해서라고 봐도 별 무리없을겁니다.
    단가 차이난다 해봐야 소비자가 보기에는 새발의 피이지만, 메이커 입장에서는 티끌 모아 태산이라고 꽤 큰 액수가 되어버리죠.

    전동 스쿠터에서는 24 V 베터리로 정격 1200 W ( 최대 출력 2400 W ? ) 를 잘 쓰고 있습니다.
    60 V 배터리라면 정격 3000 W ( 최대 출력 6000 W ) 정도 구동하는데 문제없다는 얘기도 되고요. 모터나 기타 등등에서 단가 상승 요인도 없습니다.

    동일한 내부 저항을 기준으로 한다면 정격 7500 W ( 최대 출력 15000 W - 20 마력 ) 까지도 60 V 로 구동할 수 있다는 말도 됩니다.
  • ?
    archwave 2021.11.21 08:24
    이왕 길게 쓴 김에 뽕을 뽑겠습니다.

    tesla model 3 long range 가 21700 배터리를 4416 셀 ( 92*48 구성 ) 을 씁니다. 3.8 볼트짜리 셀을 써서 그런지 배터리 공칭전압은 350 V 라 하고요. 그래서 테슬라의 충전기가 400 V 죠.
    만약 이 전압으로 충분하지 않다면 처음부터 더 높였을겁니다.

    앞으로 급속충전 시간 단축을 위해 800 V 이상의 충전기를 쓰는게 나온다지만 이건 관계없는 얘기겠고요.

    tesla model 3 long range 에 달린 모터의 최고출력은 307 kw 입니다.

    W = V * V / R 을 이용해서 역산해보면 부하 (콘트롤러+모터) 의 저항값은 0.4 ohm 입니다.

    이제 배터리에 저항 0.4 ohm 부하를 달면 최고출력은 얼마를 기대할 수 있는지 계산해볼께요.

    24 V 최고출력 1444 W 모터 1.9 마력
    36 V 최고출력 3248 W 모터 4.4 마력
    48 V 최고출력 5774 W 모터 7.7 마력 -- 50 cc 오토바이 초과
    52 V 최고출력 6777 W 모터 9.1 마력
    60 V 최고출력 9022 W 모터 12.1 마력
    72 V 최고출력 12992 W 모터 17.4 마력
    84 V 최고출력 17683 W 모터 23.7 마력 -- 125 cc 오토바이 초과

    36 V 배터리만 있어도 시속 60 km 근처를 내고, 47 도에 가까운 무지막지한 경사를 등판할 수 있다는 얘깁니다.
    48 V 배터리만 있어도 50 cc 오토바이를 초과하는데 무게는 더 가벼우니 더 잘 나가겠고요.

    결론적으로 60 V 배터리만 있어도 무려 9 kw 에 달하고 12 마력 넘는 괴물 킥보드를 만들 수 있다는 얘깁니다.

    왜 전압을 주구장창 올리냐고요 ? 모터/콘트롤러 단가를 약간이라도 더 싸게 하려고 그런거죠.
    전압이 더 높아졌으니 더 잘 나갈거라는 기대 심리 이용 마케팅이기도 하겠고요.

    메이커에 더 낮은 전압으로 만들라고 성토해야 할 일입니다.

    USB PD 에서 48 V 도입한다는 것도 불안하던데, 킥보드에 72 V ?
  • ?
    마라톤 2021.11.22 07:27
    좋은 정보 감사합니다. ^_^
  • profile
    리나인버스 2021.11.25 05:48
    전압을 높이는 이유는 다른것이 아니라....

    w= v x i 라서 출력을 높일때 전압을 높이면 전류는 그대로 둔체 높일수가 있습니다....이것이 별것 아닌것 처럼 보이지만~~~

    요즘 구리값이 엄청나서 전류를 높일려면 전선을 두꺼운 놈을 사용해야 하는데 원가 상승으로 이어집니다.

    하지만 전압을 높이고 전류를 줄이면 더 얇은 전선 사용이 가능해 지죠.

    원가 절감이 가능하다는 거네요.

    헌데 대신에 전압이 48 볼트 이상 높아지면 감전 위험성이 높아지는 것은 사실입니다.


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