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글로벌오토뉴스 원선웅 기자의 애프터서비스. 글로벌 자동차 시장 분석, 가속화 되고 있는 전동화 전략, 자율주행으로 대표되는 미래 자동차 기술부터 소소한 자동차 관련 상식까지 다양한 주제와 깊이있는 분석이 더해진 칼럼을 전해드립니다.

하이브리드와 전기차의 또다른 화두, '충전'

페이지 정보

글 : 원선웅(mono@global-autonews.com)
승인 2015-07-15 05:12:19

본문

이제 길에서 전기차를 만나는 일이 생소한 광경은 아닌 시대에 살고 있습니다. 카쉐어링을 통해 올 여름휴가는 전기차를 이용해보겠다는 주변 분들도 있고 법인 차량으로 전기차를 이용하는 기업들도 쉽게 볼 수 있습니다. 저렴한 전기요금으로 배출가스 없이 운행할 수 있는 것이 전기차의 가장 큰 장점이지만 여전히 충전인프라의 부족은 전기차를 운전하고, 구매하고자 하는 사람들의 가장 큰 걱정거리입니다.

 

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물론 베터리 기술 발전으로 주행거리는 점차 늘어나고 있지만 새로운 충전 기술과 인프라를 통해 좀 더 편리하게 전기차를 이용하기 위한 방법들이 추진되고 있습니다. 이번 시간에는 전기차 시대의 가장 큰 화두, ‘충전’과 관련된 다양한 기술들을 소개하겠습니다.

 

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전기차에 있어서 ‘전력 충전’은 최대 핵심 기술입니다. 배터리 밀도는 점점 개선되어 수년이내 주행거리는 최소 지금의 2배인 150km가 될 것으로 보입니다. 플러그 인 하이브리드의 경우 주행거리 500km가 넘는 차량들도 이미 출시되어 있습니다. 결과적으로 앞으로 남은 가장 큰 과제는 충전시간과 충전과정으로 보는 것이 맞을 것 같습니다.


최근 전기차의 충전 방식 가운데 무선 충전 기술에 대한 논의가 활발히 이루어 지고 있습니다. 미래에는 기술 발전 속도를 고려하면 1~2분정도로 충전 시간을 줄일 수 있을 것으로 보여지는 무선 충전 기술은 케이블 연결의 불편함을 해소하고 유선 충전에 비해 여러 장점을 가진 충전 기술입니다.

 

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지난 5월 킨텍스에서 열린 ‘세계 전기자동차 학술대회’에서도 공개되었던 퀄컴(Qualcomm)사의 전기차 무선 충전 기술이 바로 현재 가장 활발하게 논의 중인 기술 중 하나입니다. 퀄컴사의 ‘헤일로(Halo)’라 불리는 이 무선 충전 기술은 충전 패널 위에 차량이 올라서면 케이블을 연결하지 않고도 충전이 가능한 방식입니다.


헤일로의 기술개발에서 주목할 부분은 고정된 장소에서만 충전이 가능한 것이 아니라 다양한 충전방식으로의 응용 또한 가능하다는 것입니다. 신호등 앞쪽에 패널을 설치해 신호 대기시에 충전이 가능하도록 하거나, 또는 도로 위를 주행하면서도 충전이 가능하도록 도로 하부에 충전 패널을 설치하는 것과 같이 다양한 형태의 충전 방식을 제공할 수 있는 것이죠.

 

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퀄컴의 헤일로와 같은 무선 충전 방식은 충전의 편리함에 있어서는 가장 앞서 있지만 아직 상용화에는 무리가 있고 인프라 구축에도 많은 비용이 드는 방식입니다. 그래서, 전기차를 생산하는 자동차 메이커들은 현재 가지고 있는 다양한 전력 인프라를 활용해서 충전의 편의성을 높이는 계획을 실행해 나가고 있는데요, 그 예로 BMW의 새로운 충전 인프라 구축이 있습니다.

 

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최근 BMW는 도시의 가로등을 이용해 전기차를 충전할 수 있는 인프라는 제안했습니다. ‘Light & Charge’라고 명명된 이 프로젝트는 도시의 전력망에 연결되어 있는 가로등을 활용해 이 곳을 전기차 충전장치로 활용하는 계획입니다. 충전이 가능한 가로등은 LED램프로 교체해 전력 소모를 줄이게 되고, 충전장치에는 카드결제 시스템을 적용해 충전 서비스를 제공하게 됩니다. 이 프로젝트는 단순한 아이디어지만 쉽고 간단한 방법으로 전기차 충전 인프라를 확대할 수 있는 좋은 방법이 아닌가 합니다. 현재 영국 옥스퍼드에서 시험 운영중인 이 프로젝트는 초기비용은 다소 투입되겠지만 장기적으로는 저렴한 비용으로 유지가 가능한 충전 인프라입니다.

 

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영국의 Pavegen 사가 최근 공개한 충전 기술은 기발한 방식으로 전력을 생산해 전기차를 충전합니다. 바로 도로 위를 걷는 보행자들을 통해 전력을 생산하는 방식인데요, 성인남성이 한번 밟을 경우 7와트의 전력이 생산된다고 합니다. Pavegen사는 “런던에서 가장 붐비는 거리인 옥스퍼드에 충전패널을 설치한다면 하루에 1,533km를 주행가능한 전기를 충전할 수 있다”고 전했습니다.

 


물론, 이 방식을 통해 전기차를 완충시키는데 많은 시간이 걸리는 것은 사실이지만, 아직 개발단계의 프로젝트이고 또 일반 급속/완속 충전기와 함께 사용하게 된다면 충전시간을 획기적으로 줄일 수 있는 방식으로 보여집니다.

 

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외부의 에너지를 이용한 새로운 충전방식의 개발은 이외에도 다양하게 진행중입니다. 위스콘신-메디슨 대학의 연구진은 최근 타이어와 도로의 마찰에너지를 이용한 충전방식을 공개해 눈길을 끌고 있습니다.

 

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그동안 브레이킹 시의 에너지를 전기로 변환하는 회생제동 시스템은 이미 자동차에 사용되고 있지만 타이어와 도로의 마찰을 통해 전기를 발생시키는 연구 내용은 처음 공개되었는데요, 이 기술의 요점은 바로 ‘정전기’를 이용한 것입니다. 부풀린 풍선을 머리위에 비볐을 때 발생하는 바로 그 ‘정전기’입니다. 알루미늄 호일이 도포된 타이어가 도로 위를 달리게 되면 이때 생기는 정전기를 통해 필요한 전력을 공급하게 됩니다. 연구에 따르면 하이브리드 차량에 이 기술이 적용된다면 연비를 10% 향상시킬 수 있다고 합니다.


위에 소개한 기술들은 직접적인 베터리의 밀도를 늘이는 기술발전이 없이도 주행거리를 늘일 수 있는 방법이라는 점에서 의미가 있습니다. 전기에너지를 효과적으로 생산하고 저장, 활용하는 기술 또한 전기차, 플러그인 하이브리드 자동차의 시대를 더 앞당길 수 있는 중요한 요인입니다. 

 

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