전기차의 역사와 기술 그리고 문화-3: 전기차의 역사를 시작했던 니콜라 테슬라

2021년 오늘 날 자동차 시장에 전기차가 개화하고 있는 상황을 보느라면 무려 백년전에 씨앗을 뿌렸던 오스트리아 태생의 천재적인 전기공학자 니콜라 테슬러(1856~1943)를 생각지 않을 수 없다. 비록 에디슨이 니콜라 테슬러에 한세대 앞서 전기 분야의 태두로 자리 잡았음을 모두가 알고 있지만 에디슨에서 비롯된 전기차의 영향은 골프장에서 운영되는 콜프 카트까지에 한한다. 이에 반하여 한 차원이 다르다고 볼 수 있는 오늘 날의 전기차인 테슬라, 니오, 아이오닉은 그 핵심에 바로 테슬라가 발명한 교류모터가 있기 때문일 것이다.

1884년에 프랑스 파리에서 전기 조명기술자로 일하던 시기에 미국의 Edison Machine Works 사의 매니저였던 찰스 베첼러와의 파리에서의 연줄로 미국으로 이민하여 에디슨의 연구소에서 일하게 되었으나 발전기 프로젝트의 성과급 미지급에 따른 불만으로 이직하게 되었으며 개인 비즈니스를 하게 되었는데 1888년에 교류모터를 발명하여 특허를 얻게 되었다.

오늘 날의 내연기관차에서는 시동을 위해서는 직류형의 셀모터를 사용하며 반대로 시동 후에는 엔진 구동애 의해 발전기를 돌려 일차적으로 얻어내는 교류 전기를 다이오드로 걸러 직류로 만들어 사용하게 된다. 직류모터는 플레밍의 왼손 FBI(Force. Magnetic Field, Electric Current)법칙에 의해서 발전기는 플레밍의 오른 손 법칙에 의해서 설명이 되는데 이 발전기에서 다이오드 회로를 제외한 나머지 부분이 바로 3상 교류 발전기이면서 거꾸로 3상 전기를 공급해 주게 되면 교류 모터로 작동한다는 점에 유의하자. 한편 하이브리드 자동차에서는 시동모터와 발전기를 하나로 통합하여 시동 후에는 발전기로 사용하기도 한다.
비록 교류모터의 발명자였지만 산업용 모터로서 교류발전기를 광법위하게 보급했던 것은 사실이나 에디슨이 직접 직류 모터 방식의 전기차를 만들어 보급했던 것처럼 니콜라 테슬라가 교류모터를 사용한 전기차를 제작했다는 기록은 보이질 않는다. 그 이유는 고압의 직류 전원에서 3상 교류전압을 발생시키기 위해서는 인버터 회로 기술이 뒷받침 되어야 하는데 현대적인 인버터는 1980년이 되어서 도시바에 의해서 발명되었다.