전기 자전거 개조시 알아야 할 것

기사를 보니 현재 무게 15 kg 대의 꿈의 전기 자전거를 만들려고 전세계적으로 노력 중이라고 합니다. 실제로 현재 이 무게 정도의 제품은 수백을 호가하는 고가품 밖에 없죠.

저의 경우 총 비용 백여만원 정도로 5kg 초반대의 픽시를 드래곤 볼 제작하여 승차 중인데 여기에 현재 국내에서 시판 중인 후륜 타이어 롤러 작동형 전기 개조 부속 (모터 및 모터 고정 부속과 배터리 모두) 4 kg 을 부착하면 9 kg 정도가 나옵니다. 거의 카본 로드 정도의 무게죠.

개조 부속 가격은 최상 완제품 구매시 백여만원 정도하지만 드래곤하면 몇십만원 밖에 안하구요. 인터넷에 DIY 동영상도 많습니다.

상기는 제 개인적 설명이구요, 이제 이론을 설명합니다.

무페달 작동 가정, 보통의 자전거 및 인체 무게를 30 km/h 로 주행하려면 150 watt 정도가 필요합니다. 이게 바로 현재 많이 판매되는 최소형 전기 자전거 또는 개조 키트 모터 출력 용량 입니다. 이 출력 이하의 모터 출력 즉 50 watt 정도로도 자전거를 10~15 km/h 까지는 주행시키므로 1~2 kg 추가 무개 개조 구성하여 어떻게 운용 가능하지만 (실제로 생활 자전거 개조 DIY 영상도 많음) 효용가치가 제한적이므로 판매품은 거의 없고 본인이 직접 드래곤해야 합니다.

보통은 150 이상부터 시작하여 수천 와트 제품까지 있죠. 2000 와트 정도의 제품은 시속 100 km 이상까지 나오므로 거의 생활용 오토바이와 같습니다. 물론 자전거 전용 도로에서는 법규에 따른 제한 속도 20~25 km/h 이상부터 불가하지만요. 또한 출력이 커질수록 배터리와 모터 무게가 급격히 커지므로 사용자는 그것의 불편도 감수해야 합니다.

제 " 일반인을 위한 자전거 효율 " 내용을 보면 전용 계산기로 와트값별 최고 속도 추정이 가능합니다.

배터리는 용량을 AH 로 표시 (볼트는 모터와 배터리가 12V, 24V, 36V 중에서 어느 한가지로 통일되어야  하므로 서로 같기만 하면 되고 용량과 무관) 하는데 이것의 의미는 A (전류 용량) 를 몇시간 지탱하는냐를 의미합니다.

예를 들면 소형 10 AH 배터리는 1 A 를 쓰면 10 시간, 10 A 를 쓰면 1 시간후 방전되므로 재충전 재사용합니다. 여기서 A 는 모터 부하를 의미하므로 사용자가 마음대로 조정하여 사용하게 되는데, 대개 최고 부하에서 1~2 시간 정도의 용량으로 배터리를 구성합니다.

즉 12 V, 150 와트급의 모터라면 보통 10 AH 정도의 배터리로 시스템을 구성하며 최고 부하에서 30 km/h 가 나오므로 약 한시간 무페달 운행 가능하고 1회 충전 주행 가능 거리는 30 km 정도입니다.

12V x 10A = 120W 이므로 150 와트급의 모터를 최고 출력으로 돌리면 10 A 전류가 소모되며 10AH 배터리는 1 시간 유지되는거죠.

사용자가 페달링과 모터 동력을 병행하면 모터 소모 전류는 10 A 이하로 줄고 배터리는 시간 유지는 1 시간 보다 길어지므로 대개 주행 가능거리는 30 km 이상이 됩니다. 사용자 근력에 따라 거의 100 여 km 까지도 가능하죠.

상기보다 더 주행 거리를 크게 늘리려면 스페어 배터리 (개당 1 kg 내외 무게) 를 1~2 개 배낭에 소지하면 됩니다.

현재 기술적으로 배터리 사용 가능 기간은 2~3 년 정도로 핸드폰 배터리와 원리가 똑 같습니다. 즉 리튬 이온이나 폴리머를 이용하므로 배터리 관리 요령은 일반인도 이해가 쉽죠.

바야흐로 지금은 배터리, 경량, 모바일 이 3 가지의 산업 혁신 시대에 살고 있는겁니다.