동기 릴럭턴스 모터 (Synchronous Reluctance Motor, SynRM) — 영구자석을 사용하지 않고 자기 저항(Reluctance) 차이를 이용해 토크를 생성하는 동기 모터. EV 산업의 희토류 자석 의존 문제(네오디뮴·디스프로슘 등)를 해결할 차세대 모터 기술로 주목.
EV 모터 기술 비교
| 모터 종류 | 특징 |
|---|---|
| 영구자석 모터 (PMSM) | 거의 모든 EV 차량에 사용, 성능 우수. 희토류 자석 의존 문제 |
| 유도(인덕션) 모터 | 효율 60~70% |
| 스위치드 릴럭턴스 모터 (SRM) | 희토류 X, 그러나 소음·진동 문제 큼 |
| 동기 릴럭턴스 모터 (SynRM) | 희토류 X. 소음·토크 리플·전력 밀도·복잡 제어 난제. 상용화 사례 드뭄 |
SynRM의 도전 과제
- 매우 비선형적 특성 → 제어 어려움
- 소음·토크 리플
- 전력 밀도
- 설계에 더 오랜 시간 필요
- 무게 ~15% 더 무겁고 크기 큼 (영구자석 대비)
- SW 비중이 매우 큰 모터 — ‘SW 제어 모터’
차라 테크놀로지스의 상용화 도전
Chara Technologies 페이지 상세. 2018년 인도 벵갈루루 설립 딥테크 스타트업. 인도 최초·세계 최초 SynRM 양산 시도 (2025부터). 첫 18개월은 SRM에 50만 달러 투입 후 소음·진동 한계로 SynRM 전환.
차라 SynRM 성능
- 효율 약 94%, 영구자석 모터와 동등 토크·출력
- 드라이브 사이클 효율(drive cycle efficiency)에서 영구자석 모터보다 더 높음 → 실제 주행 거리 더 김
- 모터 무게 ~15% 더 무겁지만 차량 전체 중량 대비 0.5% 미만 증가
- 자기장(flux) 레벨을 영구자석 모터보다 훨씬 섬세하게 제어 가능
- 최대 10,000rpm
자체 제어 알고리즘이 핵심
- 자체 제어 알고리즘·펌웨어 처음부터 설계
- 디지털 트윈 적극 활용
- 모듈형·파라미터 기반 SW — 다양한 사용 사례에 application-agnostic 적용
- OTA 유사 — 펌웨어 전체 교체 없이 실시간 데이터로 제어 파라미터만 원격 업데이트
희토류 의존의 문제
- 거의 모든 EV 모터가 네오디뮴·디스프로슘·듀테륨 등 희토류 자석 의존
- 대부분 중국에서 채굴·가공 → 지정학적 리스크
- 채굴 1톤에서 사용 가능량 25~40g — 수율 형편없음
- 폐기물 다수가 토륨·우라늄으로 방사성 독성, 강한 화학약품으로 지하수 오염
- 유럽·미국이 희토류 채굴 안 하는 이유 — 인근 건강 피해(암 등)
글로벌 동향
- 테슬라 — 희토류 미사용 드라이브트레인 개발 계획 발표
- BMW — 자석 없는 모터 기술 연구 중
- 미국·캐나다·영국·동남아에서도 릴럭턴스 모터 스타트업 등장
- 대규모 상용화 사례는 아직 드뭄