움직이는 모든 것, ′차라′와 지속가능하게 될 것이다

좌측부터 라비 프라사드 샤르마(최고 모터 디자이너), 박타 케샤바차르(CEO), 마할링감 카우식(CTO) 

K.E, Chara, Chara… Whatever Will Move, Will Move - Sustainably
움직이는 모든 것, 차라와 지속가능하게 될 것이다

글 | 사라다 비슈누밧라(Sarada Vishnubhatla)_sarada@autoelectronics.co.kr
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전 세계가 여전히 “전기 모빌리티의 미래는 무엇일까?”라는 질문을 던지는 가운데, 차라(Chara)의 답은 명확하다:
K.E. = Chara Chara. 그리고 그 미래는 지금 인도에서, 자석 없이 만들어지고 있다. 

조용하지만 강한 혁신이 차라 테크놀로지스(Chara Technologies)에서 일어나고 있다. 벵갈루루 기반의 이 딥테크 스타트업이 전기 모빌리티의 미래를 새롭게 써 내려가고 있다. 전 세계 전기차(EV) 산업이 희토류 자석에 깊이 의존하고 있는 가운데, 차라는 그 흐름을 과감히 거슬러 성능과 확장성, 환경적 책임을 모두 갖춘 희토류 없는 모터를 '우아'하게 구현해내고 있다. 2018년 설립된 차라는 현재 동기 릴럭턴스 모터(Synchronous Reluctance Motor, SynRM) 기술과 자체 제어 소프트웨어를 기반으로 전기 이륜차부터 승용차와 산업용 드라이브까지, 희토류라는 지정학적·환경적 부담 없이 전 영역을 아우르는 전동화에 도전하고 있다.

본지의 사라다 비슈누밧라가 차라의 세 공동창업자 - 박타 케샤바차르(CEO), 마할링감 카우식(CTO), 라비 프라사드 샤르마(최고 모터 디자이너) -와 긴 대화를 통해, 그들이 어떻게 이 분야의 개척자가 됐는지 그 통찰을 들여다봤다.



위대한 출발     

차라는 2018년에 설립, 이듬해 법인 등록을 마쳤다. 세 명의 창업자는 초기 몇 년 동안 강도 높은 연구개발(R&D)에 매달렸다. 동시에 투자를 유치하고, 물리 법칙을 하나하나 해석하며 지속가능한 모터 기술을 찾기 위해 노력했다. 이 기술은 그야말로 지금 가장 절실히 필요한 기술이다. 왜냐면 지난 5년간 인도의 석유 수입액은 수천억 달러에 달하고, 현재 하루 약 4,500크로어 루피(약 7,000억 원)어치의 석유가 연소되고 있기 때문이다. 그중 일부라도 전기로 전환한다면 인도 재정에 큰 도움이 될 것이다.

박타 케샤바차르(Bhaktha Keshavachar) CEO는 회상한다.
“처음 18개월 동안은 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)에 매달렸고, 초기에만 50만 달러(약 7억 원)를 투입했습니다. 하지만 회사를 정식으로 설립하고 추가 자금을 확보한 이후, SRM으로는 소음과 진동 문제를 해결할 수 없다는 결론에 이르렀습니다. 결국 과감히 방향을 틀어, 영구자석 대신 자기저항을 이용하는 싱크로너스 릴럭턴스 모터(SynRM)로 새롭게 시작했습니다.”

동료들 사이에서 ‘마하(Maha)’라는 애칭으로 불리는 마할링감 카우식(Mahalingam Koushik) CTO는 박타의 말에 보탰다.
“우리는 기술 중심(technology-first) 기업입니다. 필요하다면 어떤 방식으로든 모터를 개발해낼 수 있는 역량을 갖추고 있습니다.”


모터를 재정의하다    

박타는 다음 세대가 위기를 맞기 전 반드시 풀어야 할 문제를 찾았고, 여기에 딥테크(Deep Tech) 열정을 결합해 ‘희토류 프리(Rare-Earth-Free) 모터’ 개발에 집중했다. 

“세계는 거대한 에너지 전환기를 맞고 있습니다. 탄화수소에서 전기로의 이동은 이미 시작됐고 앞으로 10년이면 완전히 자리를 잡을 겁니다. 동시에 모터의 중요성은 더욱 커질 것이며 ‘새로운 세대의 모터’에 기회의 문이 열릴 것입니다. 오늘날 거의 모든 모터는 자석이 들어가 있는데, 머지않아 문제가 될 겁니다.” 

현재 자석 제작에는 네오디뮴(Nd)·디스프로슘(Dy)·듀테륨(D) 같은 희토류 금속이 쓰인다. 전 세계 자동차 업체들은 사실상 이런 희토류 자석에 의존하고 있다. 희토류 금속은 대부분 중국에서 채굴·가공돼 거의 모든 EV 모터에 사용된다. 따라서 지정학적 리스크가 큰 데다 채굴·정제 과정이 ‘더럽고’ 비용도 많이 든다.

마하는 “이런 상황에서 우리는 희토류가 전혀 필요 없는 솔루션을 내놓았습니다. 차라는 올해부터 이 모터를 양산할 계획인데, 딥테크답게 매출을 내기까지 5년이나 걸린 셈입니다. 이 모터는 인도 최초일 뿐 아니라 세계 최초가 될 것"이라고 말했다.

마하에 따르면, 희토류 광석 1톤(17가지 원소가 비슷한 원자량으로 뒤섞여 있음)을 가공해도 실제로 쓸 수 있는 양은 25~40그램(g)에 불과하다. 수율이 형편없다. 희토류는 추출 과정도 지저분할 뿐 아니라, 폐기물 대부분이 토륨·우라늄으로 방사성 독성이 강하다. 또한, 광석이 지표면 가까이 분포해 있어 상층 토양을 쉽게 오염시킨다. 원소를 분리하려면 강한 화학약품을 써야 해서 지하수까지 오염될 수 있다.

마하의 문제의식은 여기서 출발한다. “이 때문에 유럽과 미국은 희토류를 채굴하지 않습니다. 몽골·중국 지역에서 원광 폐기물의 해악이 각종 암을 포함한 건강 문제로 드러나고 있습니다. 사람뿐 아니라 동물도 방사성 물질로 인해 영향을 받습니다. 전동화는 더 이상 선택의 문제가 아니며, 우리는 반드시 이 과제를 해결하겠다는 신념을 갖고 있습니다."


차라의 배경      

회사명 ‘차라(Chara)’. 그 자체도 흥미롭다. 산스크리트어로 ‘움직임(모빌리티)’을 뜻한다. 이들이 만드는 모터야말로 차량을 움직이면서도 친환경적이고 지속가능한 방식을 추구한다는 의미가 녹아 있는 셈이다.

박타는 창업 이유로 세 가지를 들었다.
“첫째, 지속가능성입니다. 인류는 이미 지구 환경을 너무 훼손했으니 더 이상 파괴해서는 안 됩니다. 둘째, 전동화는 그 지속가능성 문제를 해결할 방법 중 하나이고 ‘메이드 인 인디아’는 제게 오래 전부터 중요한 가치였습니다. 인도는 거대하며 현지에서 제품을 만들어 세계로 수출할 기회가 무궁무진합니다. 마지막은 아직 세상에 없는 제품을 만들어, 전 세계적으로 전례 없는 기술을 상용화하고 싶었기 때문입니다."

마하는 “5년 전 창업 초기에는 희토류 문제를 꺼내는 것조차 쉽지 않았지만 이제 모두가 주목하는 이슈가 됐습니다. 인도는 핵심기술에 거의 투자하지 않았고, 반도체·제트엔진·고속철도 등 모든 분야에서 해외 기술에 의존했습니다. 그러나 이런 ‘외산 핵심기술’도 이제 구식이 됐어요. 상황이 바뀌고 있습니다”라고 지적했다. 

인도는 강력한 경제대국으로 부상 중이다. 이러한 흐름은 차라 같은 스타트업에게 공학 역량과 제조 기반을 키울 수 있는 절호의 기회다. 경제력을 더 단단히 하려면 강력한 제조업이 필요하고, 이를 위해서는 제품을 자국에서 설계하고 고객 수요에 맞춰 현지 생산하는 체제가 뒷받침돼야만 한다.

박타는 “그런 제품을 만들려면 다학제적 역량이 필요합니다. 우리는 바닥부터 접근해야 한다고 생각했고, 전기차 전환기의 ‘지금’이야말로 기회라고 봤습니다. 시장은 새로운 기술, 새로운 공급업체를 찾고 있습니다. 그래서 현지에서 설계·제조해 원자재 조달까지 완전히 자립할 기술을 만들고자 했습니다. 지속가능하면서도 효율적인 기술 말입니다”라고 말했다.

모터 컨트롤러를 개발하려면 전자기·하드웨어·소프트웨어 등 여러 전공의 전문가가 반드시 필요하다. 공동창업자들은 “처음 두세 개 모터는 정말 맨손으로 조립했다”는 추억을 공유한다.

박타가 웃으며 “직접 소프트웨어를 짜고 하드웨어를 만들었는데, 이제 든든한 팀이 함께하고 있습니다”라고 말하자, 세 번째 공동창업자이자 최고 모터 디자이너인 라비 프라사드 샤르마가 말을 받아 “창업 당시 EV 제조사들은 모터부터 구동계까지 전부 해외에 의존했어요. 우리는 희토류 없는 지속가능한 모터를 만들겠다고 결심했습니다. 박타는 조직 구축과 희토류 프리 모터 시스템 아키텍처에 강점이 있고, 마하는 전력전자·제어 알고리즘을 최적화합니다. 저는 희토류 없는 모터를 설계·개발합니다”라고 말했다.

차라의 목표는 단순히 모터만 만드는 것이 아니다. 컨트롤러·소프트웨어·기계 설계가 하나로 맞물려 일관된 성능을 내는 ‘통합 시스템’을 구축하는 데 있다. 그러나 자신들만의 틈새를 개척하는 일은 만만치 않았고 창업자들도 이를 잘 알고 있었다.

“초기에 늘 세 가지 질문을 받았습니다. 첫째, ‘이 모터가 실제로 적용된 사례가 있나요?’ 둘째, ‘장기 신뢰성과 안전성 지표는 어떤가요?’였습니다. 사실 10년 치 데이터는 없습니다. 가속수명 시험과 여러 추정치를 통해 모터가 충분히 신뢰할 만하다고 생각하지만, 아직 장기 데이터를 내놓을 단계는 아닙니다. 셋째, 전형적인 스타트업 리스크입니다. 대기업은 스타트업이 몇 년 안에 사라질까 봐 협업에 소극적입니다. 이러한 주저함은 지금도 어느 정도 남아 있지만 우리는 ‘계속 살아남는 것’으로 리스크를 해소했습니다. 지난 2년간 꾸준히 성과를 내며 의지를 증명했으니까요.” 박타는 회상했다.


승리로 이끄는 선구적 기술

차라는 희토류 프리 동기 릴럭턴스 모터(SynRM) 방식을 선택했다. 마하는 차라의 차별 포인트(USP)를 이렇게 설명한다.
“우리는 파워트레인 요구사항을 처음부터 끝까지 이해합니다. 많은 고객이 기존 공급업체로부터 충분한 지원을 받지 못한다고 털어놨지만, 우리는 그 요구에 맞춰 설계와 지원을 제공합니다. 기술을 깊이 있게 이해하고 있기 때문입니다. 처음엔 희토류 리스크 때문에 우리를 찾지만, 이제는 품질, 지원, 맞춤형 서비스 덕분에 꾸준히 함께하고 있습니다."

라비는 차라의 말에 동이하며 “우리는 부품을 현지서 조달하기 때문에 고객 애로 사항을 빠르게 해결할 역량이 있습니다”라고 강조했다.

모터는 혁신의 여지가 무한한 영역이다. 사용처가 워낙 다양하기 때문에, 차라는 최대의 성과를 내기 위해 특정 애플리케이션과 출력 범위에 집중하고 있다.

박타는 이렇게 지적한다. 
“현재 전 세계적으로 1인당 약 4개의 모터를 사용하고 있는 것으로 추산됩니다. 전동화가 본격화되면 이 수치는 1인당 6개까지 증가할 것으로 보입니다. 이는 엄청난 증가이며, 지구 환경을 지키기 위해서도 우리가 나아가야 할 방향입니다."

화석연료로 전기를 생산할 경우, 대규모 발전소에서 생산하는 편이 훨씬 더 합리적이다. 다시 말해, 전기가 ‘깨끗하지 않은’ 원료로 만들어지더라도 차량에 장착된 작은 엔진으로 화석연료를 직접 태워 동력을 얻는 것은 가장 비효율적인 방법이라는 뜻이다. 전 과정을 따져보면, 휘발유·디젤·가스를 차에서 그대로 연소시키는 것보다 전기를 이용하는 편이 훨씬 효율적이다. 차라의 창업자들이 희토류 프리 모터로의 전환에 집중하는 이유다. 

“우리는 전적으로 인도에서 설계하고 제조한 희토류 프리 모터, 즉 동력의 ‘심장’을 만들어내며 작게나마 기여하고 있습니다. 이미 많은 고객이 우리 모터에 관심을 보였고, 유럽에서는 일부 주문을 받아 납품도 완료했습니다. 최근에는 미국에서도 문의가 늘고 있습니다.” 마하가 말했다.

전 세계적으로, 특히 EU 국가를 중심으로 지속 가능한 모터에 대한 관심이 높다. 미국, 캐나다, 영국, 동남아에서도 차라와 같은 릴럭턴스 모터 개발 스타트업들이 등장하고 있다. 차라의 창업자들은 자사 제품이 시장에서 좋은 반응을 얻을 것이라 확신한다.

“지난 3년간은 해외 진출을 의도적으로 자제했습니다. 국내에서 솔루션을 완성하고, 충분한 데이터와 신뢰성을 확보한 뒤 시장에 내놓기 위해서였습니다.” 마하가 말했다.


12kW SYRTT(위)와 14kW SYRTW 하이웨이, 오프 하이웨이 모터 시스템



세계로 간다 

차라 창업자들은 그들의 제품과 기술이 세계적인 브랜드와 협력할 충분한 가치가 있다고 믿는다. 그 잠재적 파트너 중 하나가 한국에 있다.

“우리는 꼭 한국에 진출하고 싶습니다. 40~50년 전만 해도 한국은 인도와 비슷한 수준이었지만, 지금은 현대자동차·기아와 같은 대형 브랜드를 보유한 선진 경제국이 됐습니다. 과거에도 이들과 대화를 나눈 적이 있으며, 우리 솔루션이 준비되는 대로 다시 접촉할 계획입니다. 그리고 협력 논의는 자동차 분야에만 국한되지 않을 것이라 확신합니다.” 박타가 말했다.

차라 창업자들은 한국 기업의 강점이 글로벌 기업이라는 데 있다고 강조한다. 강력한 수직 통합 구조는 물론 훌륭한 대중교통 인프라까지 언급했다. 

“그들의 소형 제품 중 하나에라도 우리가 채택된다면, 이는 곧바로 세계 시장 겨냥의 기회가 될 것입니다. 소형차용 70kW 모터가 완성되는 대로, 올해 말부터 본격적인 협의에 들어갈 계획입니다.”

박타에 이어 라비는 “한국 기업은 우리의 기술을 충분히 이해할 수 있다고 믿습니다. 양사가 협력한다면 양국 관계도 더욱 가까워질 것이고, 기술 교류를 통해 더 지속 가능한 모터 개발로 함께 나아갈 수 있을 것입니다”라고 말했다.

마하는 “한국은 전기차(EV)의 선구자입니다. 현대차는 훌륭한 파워트레인, 모터 컨트롤러, e액슬을 자체 개발했어요. 최근 델리에서 열린 ‘Bharat Expo’에서도 인상적인 제품을 선보였습니다. 기술 수준이 상당히 앞서 있기 때문에, 언젠가 현대차와 협력할 수 있기를 기대합니다”라고 덧붙였다. 


인도 현황   

차라는 현재 35곳이 넘는 고객사를 보유하고 있다. 이 중 10곳 이상이 모든 검증을 마치고 검증 보고서를 제출했으며, 6개사는 실제 주문까지 완료했다. 이외에도 여러 고객사가 다양한 차종에 사용할 제품을 반복적으로 주문하고 있다.

라비는 “비록 국내 고객들이 아직은 관망하고 있더라도, 우리 기술이 작은 분야에서라도 견고함을 입증하면 곧 소식이 퍼질 것입니다. 그 소문을 듣고 사람들이 우리를 찾게 될 것이며, 그것이 큰 강점이 될 것입니다”라고 말했다.

인도 전기차 시장은 빠르게 성장하고 있다. 그 배경에는 환경보다는 경제적 요인이 더 크게 작용하고 있다. 특히 인도를 대표하는 이동수단인 오토릭샤(auto rickshaw)나 이륜차 같은 상업용 차량의 전기차 운영비는 디젤이나 휘발유 대비 훨씬 낮다. 운전자는 1킬로미터(km)당 약 3.45루피(약 57원)를 절감할 수 있어, 전기차가 매우 매력적인 선택지다. 충전 속도나 주행거리 불안 같은 인프라 문제는 여전히 존재하지만, 뚜렷한 운영비 절감 효과 덕분에 전기차 보급은 꾸준히 확대되고 있다.

차라는 국내 시장 여건에 맞춰 설립 초기부터 2·3륜 전기차와 같은 온로드 EV에 집중해 왔다. 하지만 앞으로는 더 큰 대형 EV 세그먼트에 주력할 계획이다. 현재 차라의 모터는 대부분 최대 출력 5kW에서 15kW 범위에 속하지만, 승용차용으로 최대 출력 30kW 및 70kW급 모터도 개발 중이다.


개념 증명

딥테크 제품의 개념 증명(Proof of Concept, POC)은 여러 측면에서 난도가 높다. 때로는 물리학 법칙이 세밀한 주의를 요구해 문제 해결을 더욱 어렵게 만들기도 한다. 그러나 끝까지 파고드는 사람에게는 결국 해답이 주어진다.

현재 전 세계적으로 통용되는 모터 기술은 크게 두 가지다. 첫째는 영구자석 기반 모터로, 거의 모든 차량에 사용되며 성능도 매우 우수하다. 그러나 자석이 문제다. 둘째는 유도(인덕션) 모터로, 효율이 60~70%에 불과하다.

이와는 전혀 다른 방식의 또 다른 기술이 바로 릴럭턴스(저항) 모터다. 흥미롭게도 이 기술의 원리는 오래전부터 알려져 있었지만, 고유한 공학적 난제로 인해 실제 적용 사례는 거의 없다. 소음, 토크 리플, 전력 밀도, 복잡한 제어 등 여러 과제가 따르기 때문이며, 릴럭턴스 모터는 매우 비선형적인 특성을 가져 제어가 특히 어렵다.

박타는 “전동화의 필요성과 희토류 문제로 인해 전 세계가 이 분야에 큰 관심을 보이고 있습니다. 하지만 연구하는 팀은 있어도, 우리처럼 실제로 상용화에 성공한 곳은 아직 없습니다. 저희 모터의 효율은 약 94%로, 기존 모터와 동일한 토크와 출력을 제공합니다. 성능 면에서 어떤 타협도 없다는 뜻입니다”라고 말했다.

차라가 직면한 도전 과제 중 하나는 오히려 '시간'이다. 이 모터는 기존 모터보다 설계에 더 오랜 시간이 걸리는데, 이는 기계적으로 매우 비선형적인 특성을 지니고 있으며, 제어 소프트웨어 개발 과정 또한 복잡하기 때문이다. 박타는 이 때문에 차라가 아직 투자 커뮤니티로부터 관심을 얻지 못하고 있다며 아쉬움을 드러냈다.

그는 “이 부분이 바로 우리가 가진 가장 큰 차별점입니다. 이 모터를 제어하는 알고리즘을 직접 개발했기 때문인데, 일반적으로 ‘소프트웨어 제어 모터’라 불리는 이유도 소프트웨어 비중이 매우 크기 때문입니다. 이러한 문제를 자체적으로 해결한 것이 바로 우리의 강점입니다”라고 강조했다.

이 모터는 설계가 까다롭고 기존 모터보다 무게가 약 15% 더 나간다. 고객 입장에서는 큰 도전이 될 수 있으며, 크기도 더 크다. 그러나 전체 시스템 관점에서 보면, 이 모터가 더 무거운 차량을 구동하기 때문에 무게는 큰 문제가 되지 않는다. 게다가 효율 차이도 크지 않아 점차 사람들의 이해가 높아지고 있다.

박타는 “차라의 모터는 최대 10,000rpm까지 구동할 수 있어 다양한 요구를 충족할 수 있습니다. 충분한 시간과 자원이 주어진다면, 지속적인 연구개발을 통해 기존 모터만큼 빠르고 가벼운 제품으로 발전시킬 수 있을 것이라 확신합니다”라고 말했다. 이에 마하가 동의하며 말을 보탰다.

“네, 맞습니다. 우리는 모터 무게를 줄이고 성능을 향상시키기 위해 기술을 꾸준히 개선하고 있습니다. 여러 측정 지표 중 ‘기계 효율’에 대해 영구자석 기반 모터와 벤치마킹한 결과, 피크 효율은 비슷하지만 실제 도로 주행을 반영한 ‘드라이브 사이클 효율(drive cycle efficiency)’에서는 오히려 더 높은 수치를 기록했습니다. 이는 곧 주행 가능 거리가 더 길다는 의미로, 잘 알려지지 않았지만 매우 중요한 지표입니다. 전체 차량 무게에서 모터가 차지하는 중량 증가는 0.5% 미만에 불과하며, 그에 비해 주행 거리는 늘어나고 희토류 자석 의존도에서 벗어나는 독립성도 확보할 수 있습니다. 다만, 이 기술의 강점을 제대로 이해하려면 의사결정권자들이 일정 수준 이상의 기술적 이해를 갖춰야 하는데, 이것이 또 하나의 도전 과제이기도 합니다.”

차라는 과정을 통해 제품 개선에 필요한 여러 가지를 배우고 있다. 고객사의 차량 설계 초기 단계부터 긴밀히 협력하며 파워트레인을 위한 차량 수준의 요구사항을 정확히 파악하고, 완벽한 통합을 위해 힘쓰고 있다. 또한, 차라의 전문가팀은 여러 차례 테스트를 거치며 파라미터를 세밀하게 조정하고 튜닝해 가능한 최고의 성능을 끌어내고자 한다.

라비는 “영구자석 모터가 강력한 자석 덕분에 성능이 뛰어난 것은 사실이지만, 우리 모터는 고객 요구에 맞춰 효율을 최적화할 수 있습니다. 이는 우리가 자기장(flux) 레벨을 영구자석 모터보다 훨씬 섬세하게 제어할 수 있기 때문입니다. 처음에는 고객도 이를 쉽게 이해하지 못했지만, 점차 우리 모터가 더 뛰어난 성능과 실질적인 애플리케이션 효율성을 제공한다는 점을 알아가고 있습니다. 또한, 우리 모터가 더 무겁다고 생각했던 고객들조차 이제는 차라의 모터가 기존 모터나 다른 애플리케이션보다 실제 사용 조건에 더 적합하다는 것을 깨닫고 있습니다”라고 말했다.

차라의 전문가들은 모터의 비선형 특성을 깊이 이해하고 있어, 이에 맞춰 제어 시스템을 정교하게 조정할 수 있다.
마하는 “우리는 모터의 최대 성능을 끌어내고, 고객이 모든 부하(load) 조건에서 최적화된 효율을 얻을 수 있도록 했습니다. 이것이 바로 지난 3년간 우리가 개발해 온 분명한 경쟁력입니다”라고 말했다.



5Hp SYRVK 산업용 모터 시스템



제어 알고리즘 - 성공의 만트라      

차라의 창업자들은 모터 아키텍처에 대한 깊은 이해를 바탕으로 자체 제어 알고리즘을 개발하고, 펌웨어도 완전히 처음부터 설계했다. 또한 디지털 트윈 기술도 적극적으로 활용하고 있다.
마하는 그 활용법을 자세히 설명했다.

“우리는 제어 소프트웨어의 파라미터를 매우 유연하게 설정할 수 있도록 개발했습니다. 현재는 모터 종류별로 파라미터를 조정하지만, 앞으로는 같은 종류의 모터라도 실제 성능 데이터를 바탕으로 개별 미세 조정을 할 계획입니다. 모든 모터는 공차, 크기, 암페어당 토크 특성 등에서 조금씩 차이가 있는데, 우리 소프트웨어는 이러한 차이점을 동적으로 반영하도록 설계됐습니다.”

파라미터만 업데이트하면 모터의 작동 특성을 즉시 조정할 수 있는 구조로, 전적으로 소프트웨어 중심의 접근 방식이다. 이것은 현장에서 실제 운용 중인 모터의 데이터를 기반으로 한다. 따라서 동일한 차량 용도라도 두 모터의 성능 수치는 완전히 같지 않으며, 이는 제조 과정에서 불가피하게 발생하는 현실적인 편차를 반영한 결과다.

차라 시스템의 장점은 고객사(OEM)를 통해 실제 운용 현장에서 모터의 성능 데이터를 지속적으로 받을 수 있어, 끊임없는 최적화와 기술 지원이 가능하다는 점이다. 차라는 OEM과 협력해 기술을 더욱 발전시키고, 모터 배치 후에도 성능을 지속적으로 개선하는 부가가치 서비스 모델을 구축할 계획이다.

“펌웨어나 OTA(Over-The-Air)와 비슷하지만, 우리의 경우 펌웨어 전체를 교체할 필요가 없습니다. 실시간 데이터 분석을 통해 제어 파라미터만 간단히 조정하기 때문입니다. 원격으로 파라미터를 업데이트하면 모터 성능이 자동으로 최적화되며, 별도의 하드웨어 작업도 필요 없습니다. 이런 접근법 덕분에 운영 효율성을 지속적으로 소프트웨어 중심으로 개선할 수 있습니다. 예를 들어, 어떤 고객은 화물차에, 또 다른 고객은 건설장비에 우리 모터를 사용하면서 각각의 용도에 맞게 파라미터를 미세 조정해 맞춤형 성능을 구현할 수 있습니다.” 마하의 설명이다.

차라의 모터 설계는 본질적으로 특정 애플리케이션에 구애받지 않는(application-agnostic) 구조로, 다양한 사용 사례에 유연하게 적용될 수 있도록 구성되어 있다. 예를 들어, 동일한 차량 유형에 100개의 모터를 탑재하더라도 최상의 성능을 위해 각 모터에 약간의 조정이 필요할 수 있다. 하드웨어 측면에서는 모터가 샤프트와 스플라인에 어떻게 장착되고 연결되는지가 주요한 차이로 작용하며, 이는 고객사마다 상이할 수 있다. 이 밖에도 핀 타입이나 신호 프로토콜과 같은 하드웨어 및 소프트웨어 요소에서도 작지만 중요한 차이가 존재한다.

이러한 요구에 대응하기 위해, 차라는 구성 가능한 기능을 갖춘 컨트롤러를 설계했으며, 소프트웨어는 모듈형 구조와 파라미터 기반으로 되어 있어 고객의 요구에 따라 손쉽게 조정할 수 있다. 전체 시스템은 유연성을 핵심으로 설계되었기 때문에, 플랫폼이 달라지더라도 전면적인 재설계 없이 다양한 분야에 효과적으로 적용할 수 있다.

차라의 창업자들은 앞으로 업계가 전기 모터의 품질과 성능 측면에서 ‘차라 표준’을 인정하고 신뢰하는 미래를 그리고 있다. 이는 야심 찬 목표지만, 충분히 실현 가능한 비전이다.
“이미 시장에는 다양한 규격이 존재합니다. 우리는 우리만의 기준을 정립해 가고 있으며, 이것이 새로운 표준으로 자리 잡을 수 있다고 믿습니다. 제품의 품질이 충분히 뛰어나다면 시장은 자연스럽게 그 흐름을 따를 것입니다” 박타는 자신감을 내비쳤다.

라비 역시 이러한 도전 과제에 대한 자신의 견해를 밝혔다.
“현재 많은 부품이 주변국에서 수입되고 있으며, 동일한 용도의 부품이라도 기계적 구성이나 규격이 제각각입니다. 우리는 이런 문제를 하나씩 해결해 나가고 있습니다. 과거 인도에서 기어박스가 표준화되었듯, 모터 또한 결국은 표준화될 것입니다. 시간이 걸리는 과정이라는 건 잘 알고 있지만, 우리가 가고 있는 방향이 옳다는 점만은 확실합니다.”

한편, 차라는 시장 입지를 더욱 공고히 하고, 확장성 문제를 해결하기 위해 최근 인도 기업 그리브스 코튼(Greaves Cotton)과 전략적 파트너십을 체결했다. 이에 따라 그리브스는 차라의 모터 기술을 라이선스 받아 직접 제조하게 되고, 이를 통해 스타트업인 차라는 급증하는 수요에 효과적으로 대응하고, OEM은 보다 안정적인 장기 공급망에 대한 확신을 가질 수 있게 됐다.


역량 강화, 확장 그리고 검증

차라의 파일럿 공장은 현재 월 최대 2,000개의 모터를 생산하고 있다. 시제품 제작이나 소규모 주문을 처리하기에는 충분한 수준이다. 모터의 설계부터 테스트, 제조까지 전 과정을 내부에서 수행할 수 있는 역량은 차라의 큰 자부심이지만, 이제는 스타트업으로서 본격적인 확장을 준비해야 할 시점이라는 점도 잘 인식하고 있다.

“우리는 가까운 미래에 소형 승용차 시장 진출을 목표로 하고 있으며, 이를 위해서는 공급 규모와 제조 역량을 대폭 확대해야 합니다. 그런 점에서 그리브스 코튼과의 제조 협력은 우리에게 큰 도약이 될 것입니다. 그리브스는 원래 디젤엔진을 주력으로 제조하던 기업이지만, 이제 모터 제조로 사업을 확장하고자 하고 있습니다. 우리는 그들에게 기술을 라이선스하고, 그리브스는 자사의 제조 및 판매 네트워크를 통해 제품을 공급하게 될 것입니다. 이 파트너십은 차라가 제조 역량과 브랜드 인지도, 유통망을 확보하고, 그리브스는 첨단 기술과 기술 지원을 받는, 양측 모두에게 이익이 되는 구조입니다. 앞으로 이런 형태의 협력이 더욱 확대되기를 기대합니다.” 박타가 말했다.

그리브스와의 협력은 차라 고객사에게 중요한 신뢰와 안정성을 제공한다. 만약 차라가 재정적으로 어려움을 겪더라도, 그리브스가 제조를 계속 이어갈 수 있어 공급의 연속성이 보장된다. 자동차 산업에서는 이러한 안정성이 매우 중요한 요소다.

박타는 “초기에는 소규모 기업들과 협력했습니다. 이들은 더 많은 리스크를 감수할 준비가 돼 있었고, 맞춤형 지원이 절실했지만 기존 업체들로부터는 외면받고 있었습니다. 우리는 바로 그 틈새를 공략하며 기반을 다졌습니다. 이제는 VST나 그리브스 같은 대기업들과 협업하고 있고, 인도 외 글로벌 기업들로부터도 주목을 받고 있습니다. 시장 환경이 점점 우리에게 유리하게 바뀌고 있습니다.”라고 말했다.

창립 초기 차라는 고객들로부터 인정받지 못했다. 모터 단독으로는 부족하다는 판단 아래, 모터를 실제 차량에 장착해 직접 성능을 입증하기 시작했고, 다른 모터와의 직접적인 성능 비교도 진행했다. 이러한 노력 덕분에 고객들의 인식이 서서히 바뀌기 시작했다. 현재 차라는 수차례 성공적인 레퍼런스를 확보하며 정당한 검증이 이뤄지고 있다. 긴 여정 끝에 창업자들은 이제 그 추진력을 실감하고 있다.

“이미 여러 고객에게 모터를 공급했으며, 그중 일부 고객은 모든 검증을 마친 후 상세한 성능 데이터를 공유했습니다. 특히 주목할 점은 우리 모터가 IIT 마드라스(IIT Madras) 연구실에서 독립적인 성능 테스트를 거쳐 신뢰할 수 있는 제3자 검증을 완료했다는 사실입니다. 성능에 대한 객관적인 증거를 원하면 이 보고서를 제공할 수 있습니다. 대규모 적용이 진행됨에 따라 올해 말쯤 우리 기술의 실질적인 가치를 입증하는 보다 공식적인 사례 연구도 발표될 예정입니다.” 박타가 말했다.

차라의 모터는 이미 화물용 사륜차와 승객용 삼륜차에 적용됐으며, 일부 고객은 에너지 효율성이 최대 15%까지 향상됐다고 보고하고 있다.



차라 테크놀로지스 포트폴리오. 차라는 동기 릴럭턴스 모터(Synchronous Reluctance Motor, SynRM) 기술과 독자적인 제어 소프트웨어를 기반으로, 전기 이륜차부터 승용차, 산업용 드라이브에 이르기까지 희토류 부담 없는 전동화에 도전하고 있다.



글로벌 벤치마크와 필수적 R&D     

글로벌 시장에서는 이미 테슬라가 희토류를 사용하지 않는 드라이브트레인 개발 계획을 발표했으며, BMW 또한 자석 없는 모터 기술을 연구 중이다. 그러나 이를 실제로 대규모 상용화한 사례는 아직 드물다.
인도에서는 차라가 희토류 없는 모터를 독자적으로 개발하는 몇 안 되는 기업 중 하나다. 대부분의 OEM이 구동 시스템을 수입하거나 해외 파트너에 의존하는 상황에서, 차라는 이 핵심 부품을 처음부터 끝까지 자체적으로 개발, 제조하고 있다.

“우리는 본질적으로 기술 중심의 기업입니다. 장기적인 연구개발과 차세대 혁신에 꾸준히 투자하는 것이 우리의 핵심 가치입니다.” 박타가 말했다.

희토류 의존 문제를 해결하는 방법은 근본적으로 두 가지다. 하나는 직접 희토류를 채굴하고 정제하는 것이고, 다른 하나는 보다 지속가능한 방식인 희토류를 아예 사용하지 않는 자석을 개발하는 것이다. 차라는 두 번째 길을 택했다. 물론 이 기술은 아직 초기 단계에 있는 새로운 분야이며, 차라의 창업자들 역시 그에 따른 의구심과 도전을 충분히 인식하고 수용하고 있다.

박타가 솔직히 말했다. “그럼에도 불구하고 고객의 관심은 점점 커지고 있고, 시장 환경도 점차 우호적으로 바뀌고 있습니다. 하지만 우리 같은 기업이 투자를 유치하는 건 여전히 쉽지 않습니다. 우리는 사실상 시장의 파괴자(disruptor)입니다. 많은 이들이 이 기술을 이해하지 못해 제대로 평가하기조차 어려운 상황입니다. 고객들과 이야기를 나눠봐도 아직은 확신이 부족하다는 걸 느낍니다. 하지만 우리가 실제로 제품을 현장에 공급하기 시작하면, 더 많은 지지와 신뢰가 따라올 것이라고 믿습니다. 지금으로서는 인도는 물론 글로벌 차원에서도 이 분야에 대한 지원이 아직 충분하지 않습니다.” 

마하는 다음과 같이 덧붙였다.
“우리의 핵심 목표는 모터를 더 빠르고, 더 가볍고, 더 효율적으로 만드는 것입니다. 장기적으로는 희토류를 사용하지 않는 대체 기술도 함께 모색할 계획입니다. 현재는 철강, 구리, 알루미늄 등 일반적인 소재를 사용하고 있지만, 향후에는 전기 등급(Electrical-grade)의 강철 소재 자체를 개선함으로써 모터 성능을 획기적으로 끌어올릴 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 물론, 이를 실현하려면 더 많은 투자와 자금이 필요합니다.”

차라는 소프트웨어 기반의 모터 지능화 분야에서도 첫발을 내딛고 있다. 기술팀은 원격으로 모터 성능을 모니터링하고, 데이터를 기반으로 문제를 사전에 예측하며 성능을 최적화하는 ‘예측 유지보수(predictive maintenance)’ 모델로 발전해 나가고 있다.


펀딩과 딥테크의 험난한 길

차라는 제조 규모를 확대하고 R&D를 더욱 강화하기 위해 기관투자를 적극 모색 중이다. 엔젤 투자자들로부터 초기 투자를 받긴 했지만, 차라 역시 딥테크 기업으로서 인도에서 펀딩받기가 쉽지 않다. 

“VC들은 SaaS와 같은 빠른 수익 모델을 선호합니다. 하지만 하드웨어는 그렇게 빠르게 돌아가는 분야가 아닙니다.” 박타가 말했다. 

라비는 딥테크 분야에서 창업자로서 가져야 할 마음가짐에 대해 이렇게 돌아봤다. 창업자가 지켜야 할 세 가지 원칙은 열정(Passion), 인내(Patience), 끈기(Perseverance)다. 이 중 하나라도 부족하면, 수많은 도전과 난관을 이겨내기란 사실상 불가능하다고 그는 강조했다.

“스타트업 세계에서 자주 인용되는 ‘성공할 때까지 성공한 척하라(fake it till you make it)’는 표현이 있습니다. 부분적으로는 맞는 말이지만, 결국 가장 중요한 것은 실제로 만질 수 있는 실체를 보여주는 것입니다. 제가 보기에 많은 스타트업이 훌륭한 아이디어를 가지고 있지만, 최소한의 실물 프로토타입이나 스케일다운 모델조차 만들지 않으면 그들의 개념은 여전히 추상적인 수준에 머물러 있을 뿐입니다.”

차라가 겪은 현실은 투자자들이 추상적인 기술 개념을 이해하는 데 어려움을 느껴 신뢰를 얻기가 매우 어렵다는 점이다. 그럼에도, 차라는 2024 회계연도에 약 1크로어 루피(약 1억 6,000만 원)의 매출을 기록했으며, 주문 규모는 이미 2.7크로어 루피(약 4억 4,000만 원)에 달한다. 올해 매출 목표는 45크로어 루피(약 73억 원)다.


앞으로의 계획        

차라는 전자기학, 임베디드 시스템, 기계 설계, 소프트웨어 등 다양한 분야 출신의 75명으로 팀을 꾸렸다. 또한 학계와 비공식 협력을 진행하며, 산업계 베테랑들의 조언도 적극적으로 받고 있다.

“우리는 단순히 CAD 모델을 다룰 줄 아는 엔지니어가 아니라, 물리학적 원리를 깊이 이해하고 직접 문제를 해결할 수 있는 사람을 찾고 있습니다. 손수 현장에 뛰어들어 해결책을 만들어내는 인재가 필요합니다. 저희는 희토류 자석 없이도 가장 지속가능하고 효율적인 모터를 만들고 있다고 자신합니다. 앞으로 2~3년 내에 인도 시장이 제공하는 거대한 기회를 바탕으로 차라 모터의 수요가 크게 늘어날 것입니다.” 라비가 말했다.

딥테크 분야에서 5년 후 시장의 움직임을 정확히 예측하기란 매우 어렵다. 하지만 차라는 생산과 마케팅팀이 체감하는 강한 추진력을 바탕으로 가까운 미래에 큰 잠재력이 있음을 확신하며, 다음과 같은 목표를 갖고 있다.
첫째, 100만 개의 모터를 공급해 기존 희토류 기반 모터를 대체하고, 이를 통해 탄소 배출을 크게 줄여 1,000만 그루의 나무를 심는 효과를 실현하는 것이다. 둘째, 모든 종류의 모터 설계에 대응할 수 있는 세계 수준의 모터 설계 우수 센터(Center of Excellence)로 자리매김해, 다른 기업들이 맞춤 설계를 의뢰할 정도의 신뢰를 받는 것이다. 셋째, 국제적으로 인정받는 인도 출신의 글로벌 딥테크 기업으로 성장해, 세계 시장에서 성공한 몇 안 되는 인도 딥테크 기업 중 하나로 이름을 올리는 것이다.


핵심 기술의 꿈에서 시장의 현실로

차라 테크놀로지스의 설립부터 지금까지의 여정을 한마디로 요약하기란 쉽지 않다. 그 여정이 여전히 현재진행형이라는 이유뿐만 아니라, 특별한 꿈을 현실로 만들기 위해서는 땀과 눈물, 그리고 헌신이 필수적이기 때문이다. 그럼에도 세 창업자는 이 길을 걷고 있다는 사실 자체에 큰 행복을 느끼고 있다.

박타는 그들의 여정이 험난하면서도 감동적인 과정이었다고 회고했다. “우리 셋에게 분명한 것은, 이 과정이 엄청난 배움의 연속이었다는 점입니다. 우리는 끊임없이 배우고 성장해 왔고, 두 명에 불과했던 팀은 이제 75명의 조직으로 성장했습니다.”

라비는 현실감 있게 “많은 사람이 우리 제품을 알아보고 있습니다. 인도뿐 아니라 전 세계적으로도요. 그것만으로도 큰 보람을 느낍니다”라고 말했다.

마하는 진심을 담아 말했다. “차라에서 일하는 것은 제 개인적인 꿈이었습니다. 하나의 비전으로 시작해 그것을 현실로 만들어 가고 있습니다. 이것이 바로 꿈이 실현되는 과정입니다.”

딥테크 스타트업 창업을 고민하는 이들에게 차라가 전하는 메시지는 명확하다. “성장 과정의 오르막과 내리막에 일희일비하지 말고, 정직하게 받아들이세요. 그럴 때 비로소 진정한 성공이 찾아옵니다. 그리고 그들은 그것이 진실임을 압니다.” 차라 테크놀로지스가 바로 그 살아 있는 증거다.

 

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마할링감 코우시키 (Mahalingam Koushik) 
인도공과대학 마드라스(IIT Madras)와 미국 렌슬리어 폴리테크닉(RPI, NY) 출신의 마할링감(마하)은 파워 일렉트로닉스 분야에서 전문성을 갖춘 인물로, Chara Technologies의 핵심 IP 다수의 중심에 있는 주역이다. 그는 희토류를 사용하지 않는 SynRM 기술 구현을 위해 제어기용 파워 일렉트로닉스와 고급 제어 알고리즘 개발을 이끌고 있다.

박타 케샤바차르 (Bhaktha Keshavachar)
탄화수소 기반 에너지에서 전기로의 전환이라는 시대적 흐름 속에서, 인도를 에너지 자립 국가로 만들겠다는 비전을 품고 박타는 Chara Technologies를 공동 창업했다. 그는 전기차, 산업용, HVAC 등 다양한 분야에 적용 가능한 희토류 없는 모터 시스템의 설계와 제조를 이끄는 핵심 리더다.

라비 프라사드 샤르마 (Ravi Prasad Sharma)
40년 넘게 다양한 크기와 형태의 모터를 개발해 온 라비는, 이제 Chara Technologies에서 다시 한 번 모터 기술의 혁신을 이끌고 있다. 그는 희토류 없는 모터 시스템 개발을 통해, 업계에 새로운 기준을 제시하고 있다.

 

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Chara Technologies
제로 에미션(Zero Emission) 미래를 위한 기술을 개발하다
Chara Technologies는 인도 벵갈루루에 본사를 둔 딥테크 스타트업으로, 전기 모빌리티의 미래를 새롭게 써 내려가고 있다. 세계 전기차 산업이 여전히 희토류 자석에 의존하고 있는 가운데, Chara는 이에 정면으로 맞서며 성능, 확장성, 환경적 책임을 모두 갖춘 희토류 없는 모터를 개발하고 있다. Chara는 산업, 모빌리티, 건축, 가정 등 다양한 분야에서 수백만 톤의 탄소 배출 저감을 목표로, 지속 가능한 혁신적 솔루션을 제시하고 있다.

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