[전기차 무선 충전] 기술 종류 및 제네시스 무선 충전 등 개발 현황 알아보기

 전기차 인기가 뜨거워지고 있습니다. 그리고 발생하는 문제는 전기차 충전소 수요와 공급이죠. 이를 해결하기 위해 여러 충전소를 설치하고 있는 지금, '무선 충전' 기술이 개발되고 있고 국내의 경우, 제네시스 무선 충전 시범 운영이 진행되었다고 합니다.

 

 전기차 무선 충전 기술에는 어떤 것들이 있는지 알아보고 여러 업체 개발 현황 등 이야기를 나누어보도록 하겠습니다. 우선, 가장 궁금해하실 것, 무선 충전 성능(제네시스 기준)을 말씀드리면 11kW라고 합니다.

 

 

 

전기차 무선 충전 기술 종류 3가지 알아보기

 충전 기술은 크게 3가지로 구분할 수 있습니다. 전자기파, 자기 유도, 자기 공진 등이 있으며 일반적으로 이용하는 기술은 '자기 공진'이죠. 우선, 기술 두 가지에 대한 설명을 먼저 간략히 언급하면 아래와 같습니다. 해당 내용은 기사화된 내용을 바탕으로 정리했으니 이 점 참고하셔서 봐주시면 감사하겠습니다.

전자기파 : 주파수 등을 이용하는 기술로, 효율이 50% 이하. 그리고 유해성에 대한 이야기가 있음.
자기 유도 : 스마트폰을 충전하는 방식과 동일한 형태로, 송수신 코일이 맞닿아야 하는 문제가 있어 전기차에 직접 적용하기 어려움이 있음

 

 두 번째 기술인 '자기 유도'는 직접 맞닿아야 한다고 합니다. 하지만 아시다시피 자동차 아래 하부 부분, 특히 전기차는 비교적 약하다고 할 수 있습니다. 그런데 무선 충전 패드에 계속 닿도록 한다면, 반복적인 부딪힘 등에 따라 손상 문제 같은 것이 발생할 수 있겠죠.

 

 일반적인 전기차 무선 충전 방식은 '자기 공진'

 자기 공진이라는 기술은 말 그대로 '공진'에 해당합니다. 예를 들어 '공진 주파수'라는 것을 전기차에게 쏘아주면 동일한 주파수를 확인하고 배터리가 충전되는 것이죠. 제 생각에는 무전기와 비슷한 원리가 아닐까라고 생각됩니다.

 

 일반적으로 그 성능은 현재 11kW 수준으로 가정용 충전기와 유사하다고 하며, 국내 개발 현황으로 제네시스 무선 충전 서비스가 있습니다. 해당 내용은 뒷부분에 더 상세히 다루도록 하겠습니다.

 

 무선 충전에 대한 장점은?

 제가 생각하기에 가장 큰 장점으로는, 유선 충전으로 인해 차지하는 공간 활용 그리고 충전 과정의 축소 이 두 가지인 것 같습니다.

전기차-유선-충전

 아무래도 무선이기 때문에 차량 내부에서 조작하는 것만으로도 충분히 전기차 충전이 되지 않을까요? 즉, 위 사진과 같이 유선으로 하는 경우, 차량 밖으로 나가서 충전소 전원을 전기차에 꼽아야 하는데, 무선 충전을 하는 경우 해당 행위를 삭제할 수 있는 것이죠.

 

 무선 충전 관련 개선해야 할 문제점은?

 아시다시피 아직까지는 전기차 충전소 공급이 수요를 따라가지 못하는 것 같습니다.(개인적인 견해) 그 이유로 충전 속도, 충전소 숫자 등이 있겠죠. 관련 내용으로 이전 포스팅을 참고해주셔도 좋을 것 같네요.

전기차 환경부 충전소 찾는 방법, [전기차 충전소 모니터링] 사이트 정보 요약

전기차 환경부 충전소 찾는 방법, [전기차 충전소 모니터링] 사이트 정보 요약

 

 이러한 상황에서 무선 충전 패드가 혁신적으로 개발된다면 수요를 충족할 수 있을 것 같습니다. 비교적 공간을 덜 차지하기 때문인데요. 활용도에 따라 바닥에 단순한 패드를 설치하는 것으로 이해할 수 있습니다.

 

 하지만 아직까지 주파수에 대한 표준안이 없다는 부분, 설치 비용 문제 그리고 굴착 공사를 해야 하는 문제 등이 있습니다. 간략하게 정리해보면 다음과 같습니다.

• 국가별 표준안 없음
• 설치 비용
• 굴착 작업 및 전기 설비 땅에 마음대로 못함
• 전면 주차를 주로 해야 하는 불편함 등

 

 국내 무선 충전 관련 사업 소식 알아보기

 우리나라에서는 경북 주유소 전기차 무선충전 관련 실증 사업을 한다고 합니다. 해당 분야 관련 개발을 위한 부지를 선정한 것으로 알려져 있으며 그 지역은 경산지식산업지구, 삼주 주유소 일원으로 31만여 ㎡의 부지라고 하네요. 좋은 성과를 낼 수 있기를 기대해봅니다.

 

 

 

현재 무선 충전 관련 기술 개발 현황 업체 두 곳 소개

 제가 이번에 소개해드릴 곳은 볼보 회사 그리고 제네시스 두 곳입니다. 하나는 국외, 하나는 국내라고 할 수 있겠네요. 물론 두 회사 외에도 세계 곳곳에서 해당 무선 충전 기술에 대한 개발이 진행되고 있지 않을까 생각이 됩니다.

 

 볼보 무선 충전 패드, 50kW DC 급속 충전기 수준 테스트 중

 아시다시피 스웨덴의 자동차 제조회사로 1927년에 설립된 자동차 브랜드라고 합니다. 제가 알기로는 SUV로 유명하다고 알려져 있으며 최근 폴스타 2 때문에 또 한 번 찾아보았던 기억이 있네요.

 

 해당 회사는 조금 뒤에 설명드릴 제네시스보다 더 큰 목표가 있습니다. 물론 비교적 장기간 테스를 진행한다고 알려져 있으나, 개발 정도가 언제 어떻게 될지 알 수 없죠.

 

 자세한 내용은 아래와 같은 수준을 목표로 하고 있으며 달성한다면 정말 혁신이라고 할 수 있을 것 같습니다. 무선이라는 장점과 유선의 속도를 모두 가져가는 것이죠.

• 40kW 이상 전력량 충전 수전
• 50kW DC 급속 충전기 수준

 

 제네시스 GV60 기준, 충전 시간 4~ 5시간 소요 

 앞서 설명드렸듯이 제네시스 기준 충전 수준은 11kW에 해당하며 완속충전기 7kW 대비 높은 편입니다. 하지만 아시다시피 완속 충전기는 교류 충전으로 그 속도가 상당히 늦은 편입니다. 하지만 배터리 관리 측면에서는 효율적이죠.

• 11kW 무선 충전
• 배터리 10%에서 80%까지 충전하는데 소요 시간, 4~ 5시간
• V2L(Vehicle to Load)
• 85kHz 고주파 이용

 

 충전 소요시간에 대한 차량 기준은 GV60입니다. 그리고 V2L은 다른 뜻이 아니라 땅에 있는 패드를 통해 충전할 수 있다는 의미를 약어로 표현한 것이 아닌가 생각되네요.

 

 마지막으로 고주파에 대한 부분이 앞서 말씀드렸던 표준안이 없다는 것에 해당합니다. 해당 고주파에 대한 주파수가 각 나라마다 표준으로 정해지지 않기 때문에, 무선 충전 패드를 설치한다고 해서 사용할 수 있는 것이 아닐 수 있다는 것이죠.

 

 그래도 이미 이렇게나 시범 운영되었다는 점과 비교적 성공적인 결과를 도출한 것에 대해 놀랍다고 느껴지는 부분입니다.

 

 지금까지 전기차 관련 무선 충전 기능 종류 그리고 현재 개발 현황에 대해 알아보았습니다. 사실 전기 충전이라는 측면에서 스마트폰과 동일하게 무선 충전은 생각해볼 수 있는 것입니다. 하지만 저는 생각조차 못했었기에 이 기술 개발에 대한 이야기는 상당히 흥미롭다고 느껴지네요. 여러분은 어떤가요?

 

 

 

 

 

★개인적이고 주관적인 의견 그리고 생각이 포함되어 있습니다.