[글로벌 마켓 인사이트]

희토류 없는 전기차 모터 – 테슬라·현대차가 구리 로터 인덕션 모터에 베팅하는 이유

희토류 없이 전기차를 만들 수 있을까?

솔직히 말해서, 몇 년 전만 해도 이 질문은 거의 의미 없었다. 네오디뮴 자석을 쓰는 PMSM(영구자석 동기 모터)이 고효율의 대명사였고, 전기차 제조사들은 앞다퉈 희토류 공급망을 확보하는 데 열을 올렸다. 그런데 흐름이 바뀌고 있다.

인덕션 모터, 그러니까 유도 전동기가 다시 무대 위로 올라왔다. 테슬라가 모델 3 일부 라인업에서 PMSM으로 전환했다가, 최근엔 다시 구리 로터 인덕션 모터 혼용 전략을 가져가고 있다는 얘기가 들려온다. 국내에서도 현대차와 동서기공이 인덕션 모터 생산 논의를 구체화하고 있다는 소식이 나왔다. 단순한 기술 탐색이 아니다. 비용 구조를 근본부터 바꾸겠다는 의도다.

이 글에서는 인덕션 모터가 왜 지금 다시 주목받는지, 핵심인 구리 로터 다이캐스팅 기술이 무엇인지, 그리고 이 흐름이 부품 공급망과 투자 지형에 어떤 변화를 만들어내는지를 살펴본다.

희토류가 ‘족쇄’가 된 이유 – 공급망 리스크의 현실

전기차 모터 시장을 오랫동안 지배한 건 PMSM이었다. 이유는 명확하다. 효율이 높고 출력 밀도가 좋다. 네오디뮴·디스프로슘 같은 희토류 자석을 써서 강한 자기장을 만들기 때문이다.

그런데 여기에 함정이 있다.

희토류의 80% 이상이 중국에서 생산된다. 중국이 수출 규제를 강화하거나 가격을 올리면? 제조원가 전체가 흔들린다. 실제로 2023~2024년 사이 네오디뮴 가격은 지정학 리스크와 맞물려 급등락을 반복했다. 테슬라가 모델 S·모델 X 전륜에 인덕션 모터를 고수해온 것도 이 리스크를 분산하기 위해서라는 분석이 많다.

인덕션 모터는 구조가 다르다. 자석이 없다. 전자기 유도 원리로 회전력을 만들어내기 때문에 희토류가 전혀 필요 없다. 구조도 단순하다. 부품 수가 적고, 내구성이 강하며, 고온에서도 자기력이 약해지는 감자(減磁) 문제가 없다.

비유를 들자면, PMSM이 ‘고급 연료만 넣어야 달리는 스포츠카’라면, 인덕션 모터는 ‘어떤 환경에서도 믿고 쓸 수 있는 디젤 트럭’ 같은 존재다. 극한 온도, 고부하 상황에서 오히려 인덕션 모터가 빛을 발한다.

그렇다면 왜 인덕션 모터는 지금껏 주류가 되지 못했을까?

약점이 있었다. 바로 저속 구간 효율이다. 특히 로터(회전자)에 알루미늄을 쓰면 전기 저항이 높아져 손실이 생긴다. 이 한계를 넘지 못하면 인덕션 모터는 언제나 2순위일 수밖에 없었다. 하지만 이 한계를 뚫는 기술이 조용히 성숙하고 있다. 바로 구리 로터 인덕션 모터 다이캐스팅이다.

빌란트·동서기공이 주목받는 이유 – 기술의 진짜 경쟁은 지금부터

구리 로터는 왜 이제야 상용화 논의가 본격화되는 걸까?

이유는 공정 난이도에 있다. 구리는 알루미늄보다 녹는점이 훨씬 높다. 알루미늄은 약 660℃에서 녹지만, 구리는 1,085℃다. 이걸 정밀한 로터 형상으로 다이캐스팅하는 건 오랫동안 ‘불가능에 가까운’ 작업이었다. 금형이 버티질 못하고, 주조 결함이 생겼다.

그걸 해결하고 있는 게 독일 빌란트(Wieland)다. 빌란트는 구리 합금 정밀 주조 분야에서 독보적인 기술력을 가진 회사다. 구리 로터 다이캐스팅용 금형 기술과 고온 공정 제어 기술로, 양산 가능한 수준의 구리 로터 생산을 현실화하고 있다. 유럽 자동차 업계에서 이미 레퍼런스를 쌓고 있고, 국내에서도 그 이름이 들리기 시작했다.

그렇다면 동서기공과 현대차는 어디까지 왔을까?

아직 양산 단계는 아니다. 하지만 논의가 구체화됐다는 건 의미심장하다. 현대차 입장에서 구리 로터 인덕션 모터 채택은 단순한 기술 선택이 아니다. 네오디뮴 수입 의존도를 줄이고, 모터 원가를 낮추며, EV 가격 경쟁력을 확보하는 세 마리 토끼를 동시에 잡는 전략이다.

게다가 테슬라가 이미 이 방향을 검증해놨다. 테슬라 모델 S의 전륜 인덕션 모터는 수년간 혹독한 내구성 테스트를 통과한 실전 레퍼런스다. 현대차가 이 경로를 따라가는 건 위험한 모험이 아니라, 검증된 길을 따라가는 전략적 선택이다.

투자 관점에서 보면, 자금 흐름이 어디로 향하는지가 보인다. 구리 정밀 가공·다이캐스팅 관련 기업들, EV 모터 부품 공급망 내 비자성체 소재 업체들, 그리고 구리 로터 인덕션 모터 제어 인버터 기술 보유 기업들에 시장의 관심이 쏠리고 있다. 희토류 의존도를 낮추려는 공급망 재편 흐름은 단기 테마가 아니다. 구조적 전환이다.

투자 인사이트 및 리스크 팩터

시장은 ‘희토류 대체’ 테마를 단기 이슈로 읽지 않는다.

실제로 2023년 이후 중국의 갈륨·게르마늄 수출 통제, 희토류 관련 규제 강화 움직임이 이어지면서, 글로벌 자동차 OEM들의 탈희토류 모터 개발 투자가 가속화됐다. GM, BMW, 폭스바겐 모두 비자성체 모터 연구에 자원을 투입하고 있다.

국내 시장에서 주목할 흐름은 두 가지다.

첫째, 모터 코어·코일 가공 업체들의 재편이다. 인덕션 모터 채택이 늘면 자석 부품 수요는 줄고, 대신 구리 로터 정밀 가공과 고효율 인버터 수요가 올라간다. 이 전환의 속도에 따라 공급망 내 수혜 기업군이 바뀐다.

둘째, EV 원가 구조 재편이다. 구리 로터 인덕션 모터가 PMSM 대비 모터 원가를 10~15% 낮출 수 있다면, 이는 EV 전체 가격에 직접 영향을 준다. 현재 EV 가격 경쟁이 치열한 상황에서 원가 절감 기술은 시장점유율 경쟁의 핵심 변수가 된다.

한 가지 더. 구리 수요 증가는 구리 원자재 시장에도 영향을 준다. EV 한 대에 들어가는 구리는 내연기관차 대비 3~4배 많다. 여기에 구리 로터가 추가된다면, 구리 수요 성장 논리는 더 탄탄해진다. 글로벌 구리 관련 ETF나 구리 생산 기업들의 밸류에이션이 재평가받는 흐름은 이미 진행 중이다. 투자자들의 자금이 ‘희토류 공급망 확보’에서 ‘희토류 없는 모터 기술’로 이동하고 있다는 점은 분명하다.

주요 리스크 팩터

• 1. 구리 로터 양산 기술의 성숙도 불확실성: 빌란트 기술이 주목받고 있지만, 대량 양산 단계에서 불량률과 원가 구조가 검증된 것은 아니다. 양산 전환까지 예상보다 긴 시간이 걸릴 수 있다. 실제 양산 적용은 수년 후의 이야기일 수 있다.
• 2. 구리 가격 변동성: 구리 로터 채택 확대는 구리 수요 증가로 이어지지만, 반대로 구리 가격이 급등하면 원가 절감 논리가 흔들린다. LME 구리 가격 변동은 구리 로터 인덕션 모터 채택 속도에 직접 영향을 준다.
• 3. PMSM의 반격: 희토류 가격이 안정화되거나, 자석 재료 재활용 기술이 빠르게 발전하면 PMSM의 경쟁력이 다시 올라올 수 있다. 인덕션 모터로의 전환이 ‘대세’가 되기까지는 이 경쟁 구도가 변수다.
• 4. 인버터 기술 요구 증가: 인덕션 모터는 PMSM보다 정밀한 전류 제어가 필요하다. 고성능 인버터 없이는 효율이 떨어진다. 인버터 원가와 기술 발전 속도가 인덕션 모터 확산의 또 다른 병목이 될 수 있다.

자주 묻는 질문 (FAQ)