전기차, 무선충전이 가능하다고?

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전기차의 인기는 계속해서 오르고 있습니다. 초기 전기차는 내연기관 자동차에 비해 불안정하다는 평가와 주행거리 그리고 충전 방식에 있어 많은 문제점을 갖고 있었지만, 점차 기존에 문제로 삼았던 부분들이 보완되면서 전 세계적으로 전기차가 차지하는 비중이 늘고 있습니다. 이와 함께 전기차 충전에 대한 관심도 적지 않은 상황에서 부족한 전기차 충전소 인프라를 확장하기 위해 적극적으로 전기차 충전소를 늘려가고 있습니다. 하지만, 현재 유선충전 방식에서 앞으로는 무선충전 방식이 적극적으로 도입될 전망이라고 하는데요. 전기차 무선충전은 무엇이며, 현재 무선충전 기술력은 어디까지 도달했을까요? 바로 알아보겠습니다.

늘어나는 전기차, 부족한 충전소
실제로 전 세계 전기차 판매는 늘어났으며 도로 위 전기차를 보는 일은 흔한 일이 되어버렸습니다. 한국자동차연구원 조사 결과에 따르면 지난해 판매된 전기차 판매량은 472만대로 전년 대비 112%가 증가한 추세입니다. 그만큼 전기차의 보급이 빠르게 이뤄지고 있는데, 여전히 선뜻 전기차 구매를 망설이는 이유가 있습니다. 바로 부족한 전기차 충전 인프라 환경인데요. 국내 전기차 누적 판매량은 20만 대인 반면 현재 전국에 설치된 충전소는 약 13만 개에 불과합니다. 충전 시간이 오래 걸리는 것을 고려했을 때 전기차 충전기는 여전히 부족한 상황입니다. 이에 전기차 충전 인프라 환경을 개선하기 위한 노력을 이어오고 있는데, 단순히 충전소 인프라를 확대하는 것뿐만 아니라 도로를 주행하면서 충전되는 ‘무선충전도로’, 주차만 하면 알아서 충전되는 ‘무선충전 주차장’과 같은 기술들을 새로운 방안으로 떠오르면서 빠르게 발전하고 있습니다.

출처: 현대자동차

전기차, 무선충전?

전기차 무선충전은 차량이 충전기에 접근할 때부터 시작합니다. 차량을 주차 기어로 맞춰 놓으면 모니터에 사용 가능한 무선충전기가 표시되게 되고, 알맞은 무선충전기를 선택 후 드라이브 기어에 놓으면 어라운드 뷰 모니터를 띄워 적합한 위치를 안내하게 됩니다. 안내에 따라 충전패드와 차량을 일치시킨 뒤에 시동을 끄면 본격적으로 무선충전이 시작됩니다. 현대자동차그룹의 제네시스 기준 충전 속도는 11kW 수준이고 실제 충전에서는 9~10kW가량의 충전 속도 보통 가정용 충전기나 완속 충전기 속도(4~7kW)에 비해 조금 더 빠른 충전 속도를 보여주었습니다. 차량은 주차 선에 정확히 일치하지 않아도 충전은 가능했습니다. 하지만, 현재로서는 무선충전 옵션이 적용된 차량만이 이용 가능한 상황입니다.

출처:과학기술정보통신부

국내에서도 전기차 무선 충전에 주목
정부에서도 무선충전을 새로운 전기차 충전소 부족의 해결 방안으로 생각하고 인프라 지원에 나섰습니다. 올해부터 무선충전 인프라 확충에 예산 30억원이 투입될 전망인데요. 이미 지난 6월 서울에서는 전기차 무선충전기술을 도입한 시범사업을 추진했습니다. 남산순환버스 그리고 청계천 자율주행버스에 무선충전 기술을 도입해 150kWh 이상 대용량 급속충전이 가능해 대형버스 기준 6분이면 21km 이상 운행할 수 있었습니다. 이에 따라 국내 대기업에서도 무선충전기 개발에 속도를 높이고 있습니다. 미래의 주요 모빌리티가 될 전기차의 핵심 인프라인 충전 산업에서 주도권을 선점하기 위해 치열한 경쟁을 펼치고 있습니다. 먼저 현대차의 경우 이미 강남, 고양, 용인 제네시스 충전소에 무선충전기를 1기씩 설치해 제네시스 차량을 대상으로 시범 운영을 하고 있습니다. 쌍용차는 전기 자동차 무선 충전 플랫폼을 공개했는데요. 61.5㎾h 배터리를 탑재한 코란도 이모션 차량에 22㎾무선 충전을 적용하게 되면 완충까지 3시간 정도 소요됩니다. 나아가 쌍용차는 충전시간을 단축할 수 있는 기술을 추가로 개발중입니다.

출처:일렉트레온

앞으로 주행하면서 충전이 가능하다
미국 매체에 따르면 미국 디트로이트에서는 주행 중인 전기차를 충전하는 ‘무선충전 도로’가 건설되고 있는데요. 총 길이는 1.6km이며 2023년에 완공될 예정이라고 합니다. 이 무선충전 도로는 언뜻 보면 일반적인 도로와 비슷하지만, 금속 코일이 내장돼 있고, 특수 수신기를 탑재한 차량이 그 위를 지나가면 충전이 되는 방식입니다. 무선충전 도로가 주목받고 있는 가장 큰 이유는 무선충전 도로가 상용화 될 시 따르게 될 3가지 이점 덕분입니다. 첫 번째 이점은 전기차 충전이 간편해지기 때문에 부피가 큰 고용량 배터리를 꼭 탑재할 필요가 없습니다. 충전이 간편해지기 때문에 부피가 큰 고용량 배터리를 탑재하지 않아도 괜찮습니다. 도로를 달리면서 충전할 수 있기 때문에 배터리 용량을 걱정할 필요가 없습니다. 두 번째 고용량 배터리의 필요가 없어지면 더 넓은 내부 공간을 확보해 미래 자율주행 시대에 차내 공간을 더욱 효율적으로 사용할 수 있습니다. 마지막 세 번째 충전소 선점을 위해 시간을 낭비하지 않아도 되고, 배터리 용량 단축과 충전 단자가 사라지면서 차량의 가격 절감도 가능합니다. 이러한 다양한 이점들이 존재하나, 상용화를 위해선 해결해야 할 과제가 있습니다. 특수 수신기의 가격인데요. 개당 350 ~ 480만 원에 달하는 만큼 부담되는 가격으로 대중화를 위해선 가격 절감이 필요한 상황입니다.

전기차 무선 충전기는 새로운 전기차 충전 인프라로 떠오르고 있습니다. 기존 대비 간편한 충전방식과 충전소를 따로 설치하지 않아도 된다는 편의성이 있지만, 상용화를 위해 개선해야 할 점도 분명히 있습니다. 현재 무선 충전기는 오직 전면 주차만으로 이용할 수 있기 때문에 양 옆에 차량이 주차 되어있는 비좁은 환경에서는 주차가 부담될 수 있죠. 결제 방식도 여전히 과제로 남아있습니다. 상용화가 되려면 무선충전 특유의 편의성을 유지한 채 결제할 수 있는 방안을 마련해야 합니다. 또한, 무선충전 기술 혜택을 이용할 수 있는 차량은 매우 제한적인 상황입니다. 더 많은 차량들이 해당 기술을 이용할 수 있기 위한 방안이 필요한 상황입니다. 아직 무선충전 도로가 상용화되기 까지는 오랜 시간을 기다려야 합니다. 하지만, 미래 시스템이 주행하는 자율주행 시대에 가장 효율적인 충전 기술이 될 것이라고 전망하고 있습니다.