출력 경쟁 이제 그만…전기 자전거 생존 조건 '조용한 모터'

[홍진주 기자]

전기자전거의 모터, 기어허브, 배터리 등에서 다양한 소음이 발생된다 [사진: macfoxbike]

[디지털투데이 홍진주 기자] 전기 자전거를 충분히 타본 라이더라면 강한 출력만으로 주행 경험이 완성되지 않는다는 사실을 금세 깨닫게 된다. 또 하나의 중요한 요소는 바로 '소리', 정확히 말하면 소리의 부재다. 조용하고 부드러운 모터는 전기 자전거를 고급스럽게 만들지만, 거친 소음은 아무리 강력한 사양을 갖췄어도 전체 라이딩 경험의 질을 떨어뜨린다.

세계 최대 전기 자전거 모터 제조업체 중 하나인 바팡(Bafang)은 이 '정숙성' 문제에 오랫동안 집중해 왔다. 지난 5일(현지시간) 전기차 매체 일렉트릭은 바팡의 모터 시험장을 둘러본 결과를 보도하며, 조용한 모터는 단일 부품이 아닌 시스템 전반의 설계 결과라는 점이 분명해졌다고 평가했다.

전기 자전거 모터 소음은 크게 전자기 소음과 기계적 소음으로 나뉜다. 전자기 소음은 고정자와 회전자 사이에서 발생하는 자기력 변동이 고주파의 윙윙거리는 소리로 나타나며, 특히 높은 어시스트 레벨에서 부하가 걸릴 때 마치 '우는 소리'처럼 들리는 경우가 많다. 기계적 소음은 기어 맞물림, 베어링, 회전체 불균형 등에서 비롯된다.

바팡은 소음을 줄이기 위해 단순히 사후에 가리는 방식이 아니라, 이 두 소음을 정확히 식별하고 근본적으로 분리하는 것에서 접근을 시작한다고 설명한다.

전자기 측면에서 바팡은 고정밀 자기 회로 시뮬레이션과 고품질 실리콘 스틸 라미네이션을 적용해 자기 진동과 고조파를 최소화한다. 구조적으로는 강성이 높은 하우징과 균일한 에어 갭 설계를 통해 진동 증폭을 억제하며, 진동 감쇠 마운트 구조를 통해 모터에서 발생한 미세한 진동이 프레임으로 전달돼 공명음으로 증폭되는 현상을 막는다.

소음 감소 기술이 전기자전거 시장의 새로운 경쟁력이 되고 있다. [사진: 일렉트릭]

구동계 내부에는 내구성과 정숙성을 동시에 고려한 복합 소재 기어가 사용된다. 이 기어들은 자체 윤활 특성을 갖는 경우가 많아, 금속 기어 대비 부하 상태에서도 훨씬 조용하다.

로터는 동적 밸런싱을 거쳐 편심 진동을 억제하고, 베어링 역시 모터의 속도와 하중 특성에 맞춰 저소음 사양으로 선정된다. 스펙 시트에서는 눈에 띄지 않지만, 이러한 요소들이 모여 부드럽고 조용한 주행 감각을 만든다.

또한 바팡은 흡음 환경과 정밀 측정 장비를 갖춘 전용 음향 실험실을 운영한다. 방음 음향 테스트 챔버에 들어서면 잔향이 거의 느껴지지 않을 정도로 극단적인 정숙함이 인상적이다. 이 공간에서 엔지니어들은 다양한 작동 조건과 변수 변경이 특정 주파수 대역의 소음에 어떤 영향을 미치는지 분석한다. 테스트는 인체 영향까지 배제하기 위해 엔지니어가 옆방에서 원격으로 모니터링한다.

이러한 데이터 기반 접근 덕분에, 라이더가 "왜 더 좋아진 것인지 정확히 설명할 수는 없지만 분명히 다르다"고 느끼는 개선이 세대를 거듭하며 누적된다.

전기 자전거가 성숙 단계로 접어들면서, 이제 중요한 것은 단순한 출력 경쟁이 아니다. 정교함과 품질, 그리고 정숙성이 브랜드와 제품을 구분하는 요소로 떠오르고 있다. 조용한 모터는 라이딩 경험을 향상시킬 뿐 아니라, 보행자와 규제 당국이 전기 자전거를 바라보는 인식에도 영향을 미친다. 바팡의 접근은 라이더가 거의 의식하지 못하는 영역에 얼마나 많은 엔지니어링이 숨어 있는지를 보여준다.

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