에이텀(4,400원 ▲180 +4.27%)이 건국대학교 전기전자공학부 전력전자연구실과 손잡고 진행한 차세대 '매트릭스 변압기' 2차 검증에서 11kW(킬로와트)급 고출력 환경에서도 97%가 넘는 효율을 달성했다. 지난 4월 400V(볼트)·3.2kW 조건의 1차 시험에 이어, 실제 전기차 온보드 충전기(OBC) 핵심 규격인 800V급·11kW 환경에서 기술력을 입증했다.
21일 건국대 전력전자연구실이 수행한 'DC/DC(직류/직류)부 진행상황–매트릭스 변압기 개선 모델 검증' 보고서에 따르 에이텀의 변압기 'B타입'은 입력전압 660V, 출력전압 873V, 출력 11kW 조건에서 효율 97.76%를 기록했다. 장시간 구동 시 안정성에 핵심인 코어 레그 부위 발열도 약 55℃ 수준으로 억제하며 안정적인 열 관리 능력을 보여줬다.
이번 2차 검증에서는 자성체(코어) 단면적을 넓힌 두 가지 개선 모델이 시험대에 올랐다. 단면적을 기존(1차 시험)보다 45% 키운 'A타입'은 600V 입력 9kW 조건에서 98.12%의 고효율을 냈으나, 시험 도중 코어 과부하로 파손이 발생했다.
연구팀은 이를 보완하기 위해 단면적을 75%까지 넓히고 공극(에어갭)을 더한 B타입을 새로 설계했다. 자화 인덕턴스 조정을 통해 영전압 스위칭(ZVS) 조건을 맞추는 한편, 코어 자체의 에너지 이용률을 낮춰 파손 위험을 제거했다. 그 결과 B타입은 11kW 전부하(풀로드) 상태에서도 파손 없이 구동됐다.
출력이 1차 시험(3.2kW) 때보다 3.4배나 치솟았음에도 효율 하락폭은 1%포인트 이내로 막아냈다. 코어 발열 역시 1차(45℃) 대비 10℃ 오른 55℃에 그쳐, 출력이 올라간 것에 비해 열 관리 성능이 우수하다는 평가를 받았다.
회사 관계자는 "이번 데이터는 에이텀이 글로벌 전기차 1위 기업인 테슬라의 기술력을 뛰어넘을 수 있다는 자신감을 보여준다"고 말했다.
에이텀 분석에 따르면 테슬라 사이버트럭의 통합형 전력변환장치(ICCU)에는 다층기판(MLB) 방식의 플라나 인쇄회로기판(PCB) 트랜스 4개(개당 약 102×45×30mm)가 들어간다. 반면 에이텀이 개발한 매트릭스 트랜스는 59×126×28mm 크기 단 1개로 동일한 11kW 출력을 낸다. 테슬라 방식과 비교해 전체 면적은 2.5배 좁고 부품 수는 4분의 1에 불과해 공간 확보에 유리하다.
가장 큰 강점은 가격 경쟁력이다. 테슬라의 MLB 플라나 방식은 여러 층의 회로기판 위에 구리 패턴을 쌓는 구조라 기판 자체 단가가 높다. 반면 에이텀은 비싼 MLB를 쓰지 않고 집속선(리츠와이어) 기반의 독자 공법을 적용해 원가를 대폭 낮췄다. 실제로 이번 건국대 검증에서도 리츠와이어 방식이 PCB 권선(코일) 방식보다 효율이 약 0.7%포인트 높게 나오며 기술적 우위를 점했다.
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연구팀은 앞으로 B타입 코어에 PCB 권선을 적용한 모델을 추가 제작해 리츠와이어 타입과의 비교 연구를 지속할 예정이다. 아울러 이번 시험이 매트릭스 트랜스 단품 1개(11kW)를 기준으로 진행된 만큼, 실제 완성차 양산 라인에 태우기 위해 AC/DC 및 DC/DC 매칭시험과 내구성 및 신뢰성 검증도 이어갈 방침이다.
이 관계자는 "이번 2차 검증으로 실제 전기차 OBC 환경과 다름없는 고출력·고전압 조건에서 매트릭스 변압기의 압도적인 효율과 발열 제어 능력을 증명했다"며 "글로벌 완성차 및 부품사들이 요구하는 까다로운 스펙을 충족하기 위해 추가 신뢰성 시험과 양산 준비에 속도를 낼 것"이라고 말했다.
한편 에이텀은 2025년 10월 현대모비스의 공식 공급사(벤더)로 이름을 올렸으며, 미국 전기차 플랫폼 스타트업 하빈저 모터스에 지분 투자 후 MOU(업무협약) 체결도 완료했다.
