# 희토류 없는 전기 모터

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- Author: [neo](https://news.hada.io/@neo)
- Published: 2026-06-13T17:40:38+09:00
- Updated: 2026-06-13T17:40:38+09:00
- Original source: [renaultgroup.com](https://www.renaultgroup.com/en/magazine/energy-and-powertrains/all-about-electric-motors-with-no-rare-earths/)
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## Topic Body

- **전기 여자 동기 모터(EESM)** 는 고정자 전류가 만드는 자기장으로 회전자를 움직여 배터리 전기를 차량 바퀴 구동용 기계 에너지로 바꾸며, 자석과 희토류를 쓰지 않음
- 자동차 시장의 전기차 90%는 자석이 들어간 모터를 쓰지만, Renault Group은 2012년부터 **EESM 전기 모터**를 대량 판매함
- Renault Group의 EESM 모터는 Kangoo Z.E와 Zoe에서 시작해 Megane E-Tech electric, Scenic E-Tech Electric, Alpine A290, Renault 5 E-Tech electric, Renault 4 E-Tech electric 등에 적용됨
- 2027년 예정된 **E7A**는 200kW 출력, 400Nm 토크, 이전 세대 대비 30% 작은 크기, 탄소 영향 30% 감소, 약 92% 효율을 목표로 함
- 희토류와 자석 생산은 중국 의존도가 매우 높아, **권선형 회전자** 선택은 원자재·자석 생산국 의존을 피하려는 전략적 선택이 됨

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### 희토류 없는 전기 모터의 배경
- Renault Group은 자석이 없는 전기 모터, 즉 **희토류 없는** 전기 모터 기술에서 역사적 선도 기업으로 자리매김해 왔음
- 전기차 90%가 자석이 들어간 모터를 쓰는 시장에서 Renault Group은 희토류 없는 모터로 차별화하고 있음 {p:90}

### 전기 모터의 주요 유형
- [전기차 모터](https://www.renaultgroup.com/en/magazine/energy-and-motorization/how-does-an-electric-car-motor-work/)는 피스톤이나 실린더 없이 배터리의 전기 에너지를 기계 에너지로 바꿈
- 고정자에서 전류가 자기장을 만들고, 이 자기장이 회전자를 움직여 차량 바퀴를 구동함
- 전기 모터는 기술 차이가 큰 세 가지 주요 계열로 나뉨
- ## 영구자석 동기 모터
  - **영구자석 동기 모터**는 희토류로 만들어지며, 현재 자동차 시장의 지배적 기술임
  - 이 기술은 높은 효율과 최적화된 공간 요구 조건을 결합함
- ## 비동기 모터
  - **비동기 모터(ASM)** 는 비동기 유도 모터(IM)라고도 불림
  - 이 기술은 효율이 더 낮아 현재 일반적으로 앞차축의 보조 모터로 쓰임
- ## 전기 여자 동기 모터
  - **전기 여자 동기 모터(EESM)** 는 약간 더 크지만 자석 없이 높은 효율을 냄
  - 이 전기 모터는 희토류를 쓰지 않음
  - Renault Group은 2012년에 EESM 전기 모터를 대량 판매하기 시작했으며, 이 전문성은 경쟁력 있는 전기 모터 제품군으로 이어짐

### Renault Group의 순수 전기 모터 제품군
- Renault Group은 2011년부터 전기차 분야의 선도 기업으로 활동했으며, EESM 기술을 대량 판매하는 선택을 했음
- ## 1세대 모터
  - 첫 세대 모터는 2011년 Renault Kangoo Z.E와 2012년 [Renault Zoe](https://www.renaultgroup.com/en/magazine/energy-and-motorization/the-renault-zoe-motor-energy-efficiency-and-power/)에 탑재됨
  - 이 모터는 부품 참조명 **5A**를 사용했으며 출력은 57~100kW 범위였음
  - 2020년에는 이 파워트레인의 최종 업그레이드가 [Twingo Electric](https://www.renaultgroup.com/en/magazine/energy-and-motorization/twingo-electric-puts-its-native-electric-platform-to-good-use/)에 적용됐고, 참조명은 5AL, 출력은 60kW였음
- ## 2세대 EESM 모터
  - Renault Group의 2세대 EESM 모터는 2021년에 참조명 **6A**로 생산에 들어감
  - [Renault Megane E-Tech electric](https://www.renaultgroup.com/en/magazine/technology/all-new-megane-e-tech-electric-road-trip-to-the-heart-of-innovations-episode-6/)은 2022년 초 새 모터를 처음 탑재한 모델이었으며, 참조명 6AM 모터는 더 작고 가볍고 강력해 최대 160kW 출력을 냄
  - 이후 Renault Scenic E-Tech Electric과 첫 순수 전기 Alpine인 Alpine A290이 이 흐름을 따름
  - 2024년 10월 출시된 [Renault 5 E-Tech electric](https://www.renaultgroup.com/en/magazine/energy-and-motorization/renault-5-e-tech-electric-accelerating-the-adoption-of-electric-vehicles-in-europe/)은 110kW 출력의 6AK 전기 모터를 탑재함
  - 2025년 3월부터 주문 가능한 Renault 4 E-Tech electric도 110kW 출력의 6AK 전기 모터를 탑재함
  - Alpine A390은 2025년 9월 공개된 새로운 파워트레인을 갖췄으며, 앞차축에는 Alpine A290과 같은 6AM 전기 모터를, 뒤차축에는 새로운 트윈 모터 구성을 적용함
  - Alpine A390의 세 전기 모터는 모두 Cléon에서 제조되며, 합산 추정 출력은 약 345kW, 약 470마력임

### 2027년 차세대 순수 전기 EESM 모터
- Renault Group 엔지니어들은 2021년에 **E7A**라는 3세대 EESM형 전기 모터 개발을 시작함
- 개발 단계는 아직 진행 중이지만 사양은 이미 확정됨
- E7A는 200kW, 약 270마력 출력과 400Nm 토크를 목표로 함
- E7A는 올인원 아키텍처를 통해 이전 세대 모터보다 크기가 30% 작아짐
- E7A는 탄소 영향을 30% 줄이고 약 92% 효율을 목표로 함
- 이 전기 모터는 시스템 전압을 현재 Renault 제품군의 표준인 400V 아키텍처에서 800V로 높여 충전 시간을 줄임

### 희토류 없는 모터가 더 전략적인 과제가 된 이유
- Renault Group은 영구자석 대신 **권선형 회전자**를 선택해 희토류와 자석 생산국에 대한 의존을 피하려 함
- 전기 모터에서 희토류의 존재 여부는 세부 사항이 아니라 전략적 이슈임
- 중국은 전 세계에서 쓰이는 정제 경희토류의 85%와 중희토류의 100%를 생산함
- 중국은 오늘날 이러한 원재료 판매를 드물게 제공하며, 자국 시장과 영구자석 같은 고부가가치 제품을 우선함
- 그 결과 중국은 거의 완전한 독점에 가까운 지위를 갖고 있으며, 전 세계 생산의 90% 이상이 중국에서 나옴
- 동시에 중국은 세계 최대 전기차 생산국이기도 함

### Cléon, Renault Group의 전기 모터 공장
- [Cléon](https://www.renaultgroup.com/en/group/locations/cleon-plant-2/) 공장은 2015년부터 Renault Group 파워트레인을 만들어 왔음
- 이 공장은 Renault Zoe, Twingo ZE, Kangoo ZE, Master ZE용 전기 모터 생산을 시작한 곳임
- Megane E-Tech electric, Scenic E-Tech electric, Alpine A290, Renault 5 E-Tech electric, Renault 4 E-Tech electric용 모터도 모두 이곳에서 생산됨
- 2027년부터 Cléon 공장은 차세대 200kW 전기 모터를 생산함

## Comments



### Comment 59553

- Author: neo
- Created: 2026-06-13T17:40:39+09:00
- Points: 1

###### [Hacker News 의견들](https://news.ycombinator.com/item?id=48510010) 
- **자석 없는 전기 모터**의 복잡한 기술을 역사적으로 개척했다는 식의 제목은 전기기계 역사를 아는 입장에선 꽤 웃김  
  영구자석 없는 모터가 최초의 실용 모터였고, 권선형 회전자 모터도 이미 100년이 넘었음  
  가장 큰 모터들은 예전부터 이런 식으로 설계되는 경우가 많았는데, 필요한 자석 크기 때문에 너무 비싸고 위험해지며 크기 대비 출력도 부족하기 때문임  
  계자 코일은 전류와 권선의 저항 발열이 허용하는 한 자기장을 만들 수 있지만, 희토류 자석은 자기장 세기에 고정된 한계가 있음
  - 오래전 **Cub Scouts**에서 전기 모터를 만드는 과제가 있었고, 준비물은 받침용 판자, 6인치 못 여러 개, 전선, 판금 재료로 쓸 깡통, 테이프였음  
    자석은 없었지만 건전지에 연결하니 잘 돌았음  
    과학 소년답게 교류에 연결하면 더 잘 될 거라 생각해 전원 코드를 붙이고 꽂았더니 큰 진동이 나다가 불이 붙었고, 엄마가 좋아하지 않았음
  - 표현이 웃기다는 데 동의함  
    큰 발전기는 모두 자기장을 만들기 위한 **여자 코일**을 갖고 있고, 사후 조정보다 훨씬 효율적으로 계자를 조정해 전압을 조절할 수 있다는 장점이 있음  
    모터와 발전기 모두 자기장을 만들기 위해 전력을 공급해야 하므로 효율 손실은 있지만, 시스템이 커질수록 전자석을 쓰는 편이 실제로 더 효율적이 됨  
    **희토류 광물 부족**까지 고려하면 더 말이 됨
  - 그렇다면 왜 모든 모터를 영구자석 없이 만들지 않는지, **영구자석의 장점**이 무엇인지 궁금함
  - 완전히 맞는 말은 아님  
    권선과 코어의 **기계적 강도**에도 제한을 받으며, CERN이나 핵융합 시설의 초전도 자석도 이 한계가 상한이 됨

- 고정자와 회전자 모두에서 유도 자기장을 쓰는 모터를 만드는 것 자체가 여기서의 혁신은 분명히 아님  
  산업용 모터의 상당수가 영구자석을 쓰지 않기 때문임  
  의미 있는 토크를 내면서 작고 효율적으로 만드는 게 혁신일 것 같은데, 보통 93% 효율 전기 모터라는 주장은 2kW짜리 거대한 기계를 400W로 운전한 결과인 경우가 많음  
  **Renault**가 여기서 무엇을 하고 있는지 아는 사람이 있으면 궁금함

- **BMW**도 전기차용 희토류 없는 모터를 만들고 있고, 현재 기준으로는 그쪽이 훨씬 앞서 있음  
  출력이 거의 두 배이고(최대 300kW 대 160kW), **800V 아키텍처**를 씀
  - Renault의 가장 싼 전기차는 약 €20K이고, BMW의 가장 싼 전기차는 약 €65K임  
    두 회사가 같은 시장 구간에 있다고 보긴 어렵지 않나 싶음
  - Mercedes의 새 **축방향 자속 전기 모터**와는 꽤 대조적임  
    그 설계는 희토류를 적극적으로 쓰고, 최고급 고성능 영구자석에 의존함  
    다만 Mercedes의 목표 생산량은 BMW나 Renault보다 적을 가능성이 큼

- “자석을 **제어 가능한 자석**으로 바꾼다”는 말은 자동차공학 문장 중 가장 자동차공학다운 표현일 듯함
  - 다른 말로 하면 “희토류를 제거하고 **소프트웨어**를 추가했습니다”임

- 이게 **브러시 방식**이라는 점이 흥미로움  
  RC 자동차 커뮤니티에서는 보통 브러시리스 모터가 더 우수하다고 보지만, 물론 그쪽에는 희토류 자석 문제가 있음  
  기술적으로 브러시는 닳을 수 있지만, 15만~25만 마일 정도는 간다는 주장도 보임
  - 엄밀히는 브러시가 아니라 **슬립 링**임  
    이런 모터 설계는 자동차용 교류발전기와 매우 비슷하고, 전력 기준으로 약 100배 키운 형태에 가까움
  - **브러시드 DC 모터**가 닳는 이유는 계속 극성을 전환하면서 브러시에서 아크가 생기기 때문임  
    브러시는 회전자에 전력을 넣기 위한 게 아니라, 회전자는 결국 자석이고, 고정자에 극성을 바꾸라고 알려주는 역할을 함  
    브러시리스 DC 모터는 마찰 부품 없이 회전자 위치를 감지하는 전자회로로 고정자 극성을 바꾸므로 아크가 없음  
    고정자 전류 펄스를 미세 조정해 넓은 속도 범위에서 효율을 높일 수도 있고, 브러시드 DC 모터는 그걸 못 함  
    회전 접점이 없다는 사실보다 **아크가 없다는 점**이 더 중요함  
    브러시드 AC 모터는 회전 접점인 슬립 링이 있지만 이상적으로는 아크가 없어서 접점 열화가 브러시드 DC 모터만큼 빠르지 않음  
    다만 회전자를 여자해야 하므로 큰 전류를 흘림  
    브러시드 AC 모터가 이상적이진 않지만, AC 모터를 “브러시리스”로 만드는 이득은 DC 모터에서만큼 크지 않음  
    결국 모든 모터에는 계속 변하는 전류가 필요하고, AC/DC 모터의 차이는 외부에서 이미 정현파 교류를 넣느냐, 아니면 모터 자체가 외부 DC를 어떤 형태의 AC로 바꾸느냐에 있음

- “At the same time, China is also the world's leading producer of electric cars...” 같은 식으로 전문 브랜드 회사가 **말줄임표**를 쓰는 게 좀 흥미로움

- 희토류 없는 모터가 **CATL 나트륨 배터리**와 언제쯤 결합될지 궁금함  
  가격 전쟁과 주행거리 전쟁이 곧 올 것 같음
  - 틀릴 수도 있지만, CATL 나트륨 배터리는 아직 **LFP 가격**까지 내려오지 않은 것으로 알고 있음  
    그 전에는 나트륨 배터리 차량을 보기 어려울 가능성이 큼  
    Wh당 무게가 더 나가므로 LFP보다 상당히 싸야 하고, 수명도 더 짧다고 생각했음  
    다만 수정하자면 CATL은 15,000사이클을 약속하는 것 같고, 보통 7,000~10,000사이클인 LFP보다 훨씬 김  
    나트륨 배터리 가격이 폭락한다면 차량보다 먼저 전력망과 가정용 배터리 솔루션에 들어갈 가능성이 훨씬 커 보임
  - 가능성은 낮아 보임  
    **전기여자 동기기(EESM)** 는 주로 유럽 OEM인 ZF, MAHLE, Schaffler, AEM과 인도 합작 파트너인 Sona Comstar, Sterling, 그리고 해당 OEM의 인도 지사들이 제조함  
    최근 몇 년간 이들은 수출 통제로 중국 배터리 기술 접근이 막혔고, EESM 추진의 큰 이유도 특히 중국이 EU에 희토류 수출 통제를 시작한 뒤 중국 밖 공급망을 만들기 위해서였음 [6]  
    또한 중국과 미국 전기차는 유럽 및 최근 인도 전기차와 달리 대체로 **영구자석 동기 모터(PMSM)** 를 씀  
    EU는 EU Industrial Accelerator Act의 일환으로 자유무역협정이 없는 국가의 자동차 수출과 OEM을 강하게 압박하고 있고, 이 때문에 중국이 격하게 반응했음 [2][3][4][5]  
    반면 일본과 한국은 EU와 자유무역협정 파트너이므로, Idemitsu Kosan이 양산을 진행 중인 전고체 배터리 [0][1]나 LG의 전고체 배터리 [7]를 쓸 가능성이 더 높아 보임  
    [0] - [https://www.chiyodacorp.com/en/projects/solidelectrolytefaci...](<https://www.chiyodacorp.com/en/projects/solidelectrolytefacility.html>)  
    [1] - [https://battery-tech.net/battery-markets-news/idemitsu-kosan...](<https://battery-tech.net/battery-markets-news/idemitsu-kosan-opens-new-solid-electrolyte-pilot-plant/>)  
    [2] - [https://www.globaltimes.cn/page/202605/1361926.shtml](<https://www.globaltimes.cn/page/202605/1361926.shtml>)  
    [3] - [https://www.globaltimes.cn/page/202605/1362200.shtml](<https://www.globaltimes.cn/page/202605/1362200.shtml>)  
    [4] - [https://www.globaltimes.cn/page/202605/1362161.shtml](<https://www.globaltimes.cn/page/202605/1362161.shtml>)  
    [5] - [https://www.ft.com/content/5903318c-319b-426e-b05d-062f7620f...](<https://www.ft.com/content/5903318c-319b-426e-b05d-062f7620f799?syn-25a6b1a6=1>)  
    [6] - [https://www.reuters.com/world/china/eu-lawmakers-rebuke-chin...](<https://www.reuters.com/world/china/eu-lawmakers-rebuke-china-over-rare-earth-curbs-before-summit-2025-07-10/>)  
    [7] - [https://blog.lgchem.com/en/2026/03/25_solid_state_battery/](<https://blog.lgchem.com/en/2026/03/25_solid_state_battery/>)

- **전기여자 동기기(EESM)** 또는 권선계자 동기기는 북미 전기차에서 주류인 매입형 영구자석 동기기(IPMSM)에 비해 장단점이 있음  
  장점은 희토류 영구자석의 가격·공급망 변동성에서 자유롭고, 고속도로 위주 주행 사이클에서는 최신 IPMSM보다 사이클 효율이 높을 수 있다는 것임  
  EESM은 계자 약화 특성이 뛰어나 중간 토크와 고속에서 효율이 가장 좋은 편이라, 8등급 트럭이나 두 구동축을 가진 자동차의 보조 모터에 잘 맞을 것 같음  
  출력 토크가 반드시 회전자 온도 상승에 따라 줄어들지 않고, 적절한 제어를 하면 이론상 역률 1로 운전해 고정자 인버터의 kVA 정격을 낮출 수 있으며, 고정자 인버터 고장 시 회전자를 탈여자하는 방식으로 안전상 이점도 있음  
  단점은 회전하는 계자 권선에 직류를 전달해야 해서 브러시와 슬립 링을 쓰거나 회전 정류기가 있는 고주파 변압기를 써야 하고, 어느 쪽이든 추가 전력전자와 부품 때문에 영구자석 제거로 얻는 비용 절감 일부가 사라진다는 점임  
  브러시와 슬립 링을 회전자 오일 분사 냉각과 함께 쓰면 별도 밀폐 구획이 필요하고, Renault가 유도식 고주파 변압기 대신 브러시와 슬립 링을 유지한 것이 조금 놀라움  
  그 선택이 출력 밀도를 제한했을 것 같음  
  토크 밀도가 매우 높은 기계에서는 회전자 계자 권선 냉각이 어렵고, 오일 분사 냉각이 가장 낫다고 봄  
  자동차 패키지 크기에서는 IPMSM만큼 높은 최고 속도에 도달하기 어렵고, 고속에서 계자 권선이 공극으로 밀려나지 않게 붙잡는 회전자 권선 유지 구조 설계가 중요함  
  EESM은 계자 권선 끝단과 여자 시스템 때문에 비활성 영역의 축방향 길이가 보통 IPMSM보다 길고, 효율은 제조 가능한 계자 권선의 슬롯 충전율에 크게 좌우됨  
  고성능 전류·토크 제어도 훨씬 어려움  
  고성능 EESM은 항공우주 발전기 응용에서 수십 년간 쓰였지만, 자동차용과는 다른 회전자 여자 시스템을 사용했음  
  Renault와 공급사 Continental이 EESM의 자동차 대량생산 상용화를 사실상 이끌었고, 이제 BMW도 뒤따랐으며 Mahle, ZF 등 여러 공급사가 EESM 설계를 갖고 있음  
  GM도 2014년에 고주파 변압기 여자 방식의 훌륭한 EESM 설계를 발표했음  
  동료들과 미국 에너지부 프로젝트로 여러 세대의 EESM을 만들었고([https://www.osti.gov/servlets/purl/1837809](<https://www.osti.gov/servlets/purl/1837809>)), 특정 용도에서는 전기차 구동 모터로 쓸 자리가 있다고 봄
  - 또 다른 장점은 영구자석 없는 모터를 **공회전 모드**로 전환할 수 있다는 점임  
    Tesla 듀얼 모터 구성에서 앞 모터가 자석 없는 방식으로 알고 있음  
    추가 출력이 필요할 때만 여자장을 켜고, 순항 속도에서는 추가 “끌림”을 만들지 않음  
    본 분해 영상 중 하나에서는 같은 차량 안에서도 앞 구동에는 더 싸고 덜 효율적인 IGBT를 쓰고, 뒤 모터에는 더 효율적인 SiC MOSFET을 쓰기까지 했음  
    짧은 가속에만 필요하다면 낮은 효율도 받아들일 수 있음
  - EESM이 고속도로 같은 고속 영역에서 더 효율적일 수 있다는 점이 흥미롭고, 예전에 읽은 적도 있음  
    전기차 주행거리를 걱정할 때 대체로 장거리 고속 주행 거리를 걱정하므로, 이건 EESM의 핵심 장점처럼 보임  
    Renault 전기차를 갖고 있는데 아주 좋음  
    모터 기술 외에도 비교적 가볍고, 히트펌프가 기본이며, 배터리 크기도 적당함

- 그 이유로 **Zoe**를 타고 있음

- Model 3 이전 **Tesla ACIM 구동 유닛**도 자석이 없지 않았나?  
  절연된 구리선 묶음과 그 릴럭턴스를 자석처럼 쓴다고 알고 있었음
