두산밥캣, CES서 전기 건설기계로 '초격차'...업계는 전동화 '경쟁 중'

발행일 2021-11-22 10:44:29
두산밥캣의 T7X.(사진=두산밥캣)

두산밥캣이 건설기계 시장의 전동화(Electrification) 흐름에서 초격차를 벌리고 있다. 두산밥캣은 22일 최근 발표된 'CES 2022'에서 세계 최초 완전 전동식 건설장비로 혁신상을 수상했다고 밝혔다.

두산밥캣의 완전 전동식 콤팩트 트랙 로더 T7X는 CES 2022에서 '차량 지능 및 운송(Vehicle Intelligence & Transportation)' 및 스마트시티 2개 부문에서 수상했다.

T7X는 구동계 및 동력계 등 모든 부문이 전동화된 모델이다. 순수 전기 중장비로 불린다. 엔진 등 내연기관만을 전동식으로 바꾼 기존 전기 중장비와 달리, 유압시스템을 제거하고 구동하는 모든 부위를 전동화했다. 건설기계 업계 최초로 디젤 등 내연기관은 물론, 유압 시스템까지 배터리로 대체했다.

경쟁업체들보다 선진화된 전동화 모델을 선보인 점이 수상 배경으로 꼽혔다.

두산밥캣이 지난 2019년 출시한 맥스 컨트롤(MaxControl)은 스마트폰을 이용한 원격 조종 기술이다. 좁은 공간, 험지에서 시야와 안전을 확보한 상태로 원격 작업을 할 수 있다. 향후 장애물 회피, 반자율주행 등으로 제공 범위를 확장해 나갈 계획이다.

전동화와 무인화는 건설기계 업계의 최대 화두다. 업계에 따르면 건설기계의 전동화가 온실가스 저감에 미치는 영향은 상당하다. 건설중장비 2500대를 전동화된 제품으로 바꿀 경우 내연기관 차량 6만여대를 전동화 차량으로 바꾸는 효과를 얻을 수 있다.

이 때문에 건설기계의 전동화 흐름을 앞당겨야 한다는 요구가 많지만, 업계에는 건설기계의 온실가스 배출량에 대한 기초 자료조차도 부족한 실정이다. 다만 시장은 천천히 무르익는 중이다.

배터리 전문 시장조사업체 B3에 따르면 건설기계 및 로봇용 배터리 셀수요는 2016년 58억개에서 2019년 87억개로 50% 증가했다. 지난해 말까지 89억개로 수요가 소폭 증가한 것으로 알려졌다.

LG에너지솔루션과 삼성SDI, SK이노베이션 등 국내 배터리 업체들은 중장비용 배터리 수요가 증가하는 것을 고려해 알루미늄을 첨가한 배터리를 개발하고 있다.

기존 NCM(니콜, 코발트, 망간) 등 삼원계 계열 배터리에 알루미늄을 첨가하면 배터리 출력이 높아진다. 중장비 한 대에는 전기차용 배터리보다 약 8배 가량 많은 양의 배터리를 탑재할 수 있다. 이 때문에 배터리 업체들도 중장비에 쓰일 배터리를 개발하고 있다.

글로벌 건설기계 업체들은 배터리 업체와 협력을 강화하고 있다. 국내 건설기계 업체는 수소와 전기 '투 트랙'으로 방향을 잡았다. 현대중공업그룹에 인수된 현대두산인프라코어는 수소 연료전지 사업화를 추진한다. 내년 초 건설기계에 수소 연료전지를 탑재한 1.7톤급 전기 굴착기 초도품을 제작한다.

2017년부터 준비해 온 하이브리드 파워트레인 건설기계도 양산을 준비하고 있다. 현대두산인프라코어의 하이브리드형은 내연기관에 전기모터와 48V 배터리를 함께 장착한 것이 특징이다. 적은 힘이 필요할 때 엔진만 사용하고 큰 힘이 필요할 때 전기모터와 엔진을 동시에 사용하는 방식이다. 하이브리드형은 연비와 출력은 향상하고, 온실가스 배출은 줄일 수 있다. 현대건설기계는 수소 지게차 상용화를 앞두고 있다.

캐터필러가 선보인 26톤 전기 굴삭기.(사진=캐터필러)

미국 중장비 업체 캐터필러(Caterpillar)는 2019년 300kWh 배터리팩을 장착한 26톤 전기 굴삭기를 공개했다. 26톤 규모 중장비를 전동화한 건 세계 최초였다.

일본 건설기계 업체들은 '순수 중장비'에 초점을 맞추고 있다. 코마츠(KOMATSU)는 지난해 배터리 구동식 미니 굴삭기 PC30E-5를 개발했다. 올해 1월에는 미국 프로테라(Proterra)와 리튬이온 배터리 시스템 공급계약을 체결했다. 본격적인 순수 중장비 개발을 추진 중이다.

쿠보타(KUBOTA)는 모터와 인버터, 배터리 팩 개발을 추진 중이다. 2023년까지 소형 건설기계부터 전동화 모델을 출시할 계획이다.

이렇듯 국내외 건설기계 업체들 사이에서 '전동화'는 이미 대세로 자리잡았다. 순수 중장비의 경우 출력 문제로 중대형 건설기계까지 상용화되기에는 시간이 소요될 전망이다. 업계에서 전동화 경쟁이 한창인 만큼 시장의 분위기는 빠르게 바뀔 것으로 전망된다.

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