전기차 무선충전 기술, 현주소는?

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전기차의 인기가 계속해서 오르고 있다. 초기 내연기관 자동차 대비 불안정하다는 평가를 받았지만 최근 몇 년간 빠른 속도로 문제점이 개선되고 있어서다. 특히 환경 문제와 결부되면서 전 세계에서 전기차가 차지하는 비중이 늘고 있다. 이와 함께 전기차 충전에 대한 관심도 적지 않다. 현재는 유선충전 방식이 대부분이지만 앞으로는 무선충전이 도입될 전망이다.

늘어나는 전기차, 부족한 충전소

실제 전 세계 전기차 판매는 늘었다. 한국자동차연구원 조사 결과 지난해 판매된 전기차 판매량은 472만대다. 전년 대비 112% 증가했다. 전체 판매량에서 전기차가 차지하는 비중도 5.8%로 늘어났다. 현대차가 국내에 판 전기차 수는 7만대를 돌파했다.

하지만 선뜻 전기차를 구매하긴 어렵다. 발목을 잡는 것은 충전 환경이다. 국내 전기차 누적 판매량은 20만대다. 반면 전국에 설치된 충전소는 7만여개 수준이다. 정부 보조금으로 설치한 개인 충전기 수도 3만여개에 불과하다. 전기차 2대당 1대만 충전할 수 있는 셈이다.

이에 전기차 충전 환경을 개선하기 위한 노력이 이어지고 있다. 단순히 충전소 보급 확대처럼 인프라 확충을 얘기하는 것은 아니다. 도로를 주행하면서 충전되는 ‘무선충전도로’, 주차를 해놓으면 알아서 충전되는 ‘무선충전 주차장’과 같은 기술이 빠르게 발전하고 있다.

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전기차, 이제 달리면서 충전한다

해외 매체 인사이더(insider)에 따르면 미국 미시간주 디트로이트에서 주행 중인 전기차를 충전하는 ‘무선충전 도로’가 건설되고 있다. 총 길이는 1마일(1.6km)이며 완공 목표는 오는 2023년이다. 미시간주는 원활한 사업 진행을 위해 190만 달러(22억7600만원)를 지원할 계획이다.

무선충전 도로는 언뜻 보면 일반 도로와 비슷하지만, 금속 코일이 내장돼 있다. 특수 수신기를 탑재한 차량이 그 위를 지나면 충전되는 방식이다. 휴대전화 무선충전 방식과 굉장히 유사하다. 다른 점도 있다. 무선충전 도로는 전기차가 주행 중일 때도 충전된다.

해당이 도로가 상용화되면 다양한 이점이 뒤따를 것으로 보인다. 전기차에 더는 부피가 큰 고용량 배터리를 탑재하지 않아도 된다. 이에 따라 차량 내부 공간을 더 확보할 수 있다. 충전 단자가 사라지면 차량 가격 절감도 가능하다. 또 충전소 선점을 위해 애쓰는 일도 사라진다.

Electreon Wireless

관건은 특수 수신기 가격이다. 현재 개당 3000~4000달러(350~480만원)에 달한다.

이관련 기술을 개발한 업체는 이스라엘 스타트업 일렉트레온 와이어리스(Electreon Wireless)다. 일렉트레온은 앞서 스웨덴, 이스라엘, 이탈리아에서 비슷한 유형의 무선충전 도로 설치 시범사업을 진행한 바 있다.

미국 현지 업체도 이와 유사한 무선충전 도로 기술이 개발되고 있다. 퀄컴은 최근 전기차용 무선충전 도로 시스템인 ‘퀄컴 헤일로’를 개발, 상용화를 앞두고 있다. 이 기술 역시 수신기를 단 전기차가 전용 도로 위에 올라 서면 충전되는 방식이다.

현대자동차 제네시스 무선충전소

전기차 무선충전은 국내서도 ‘뜨거운 감자’

전기차 무선충전 기술에 대한 관심은 국내에서도 뜨겁다. 전기차가 미래 주요 먹거리 산업인 만큼 관련 산업도 중요하기 때문이다.

특허청에 따르면 지난 2010년부터 최근 10년간 주행 중인 전기차 무선충전 기술 연관 특허 출원은 총 299건에 달했다.

출원 기술별로 보면 해외처럼 도로에 코일을 내장하고 차량에 송수신 패드를 탑재하는 기술 특허가 169건(56.6%)으로 과반을 넘는다. 무선충전 성능을 높이는 자기 차폐 저감 기술과 코일 사이 이물질을 감지하는 기술도 각각 36건, 34건 출원됐다.

정부에서는 무선충전 인프라 지원에 나선다. 지난해 정부는 이색사업 20선에 무선충전 인프라 구축사업을 선정했다. 이에 따라 올해부터 무선충전 인프라 확충에 예산 30억원이 투입될 전망이다.

민간에서는 현대차 고급 브랜드인 제네시스가 앞서가고 있다. 제네시스는 지난 3일 전기차 무선충전 서비스 시범 사업을 시작했다고 밝혔다. 충전소는 강남, 수지, 고양 등 전국 5개 지역에 설치됐다.

시범사업에 사용된 무선충전기는 바닥에 설치된 충전 패드 위에 차량을 주차하면 충전되는 방식이다. 11킬로와트(kW)로 77.4킬로와트시(kWh) 배터리 용량을 지진 제네시스 GV60 기준 8시간이면 완충된다.

테크플러스 에디터 윤정환

tech-plus@naver.com​

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