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[오토저널] 전기자동차 국제표준화 동향

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글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2016-10-25 11:01:18

본문

전기자동차와 관련한 국제표준은 공식적인 국제표준화 기구인 ISO(International Organization for Standardization)와 IEC(International Electrotechnical Commission)에서 대부분의 제·개정이 이루어지고 있으며, 또한 사실상 국제표준기구라 할 수 있는 SAE(Society of Automotive Engineers)표준도 국제적으로 적용되거나 다소 수정을 하여 통용되고 있는 실정이다. 국가 및 업체별로 이해관계가 얽혀있어 전 세계적으로 통용되는 표준의 논의 및 제정은 현재 논의 중에 있다. 전기자동차 표준 제정 분야는 첫째 차량안전, 성능, 연비, 배터리 시스템분야 등을 다루는 ISO TC22/SC37(Electrically propelled vehicles)이 해당되며 두 번째로 충전인프라 표준(충전방식, 통신방식, 충전기 및 인터페이스 표준)을 다루는 IEC TC69(Electric road vehicles and electric industrial trucks) 및 IEC TC23/SC23H(Plugs, Socket-outlets and couplers for industrial and similar applications, and for electric vehicles)이며 세 번째는 리튬이온 배터리셀의 성능 및 안전을 다루는 IEC TC21/SC21A(Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes)가 있다. 본 고에서는 전기자동차 국제표준 세가지 분야에 대한 현황 및 이슈사항을 설명하고자 한다.

 

ISO TC22/SC37

전기자동차의 안전과 관련한 표준은 ISO 6469 시리즈를 통하여 개발되고 1부-차량 탑재형 에너지 저장시스템, 2부-자동차 운영 안전수단 및 사고보호, 3부-전기쇼크에 대한 인명보호에 대해 다루고 있으며 4부-차량 충돌 후 전기적 안전에 대한 내용을 다루고 있다. 전기동력자동차의 연비표준 분야는 하이브리드 자동차(ISO 23274-1), 전기자동차(ISO 23274-2) 및 연료전지자동차(ISO 23828)에 대해 각각 규정하고 있다.

 

배터리시스템의 경우 용도에 따라서 고출력용 및 고에너지용으로 나누어 각각에 대한 시험 표준화를 추진하고 있으며 배터리 시스템의 안전성 및 신뢰성에 대한 요구가 높아짐에 따라, 두 종류 배터리 시스템의 공통 시험 항목인 안전성 및 신뢰성 부분을 별도로 나눠서 표준화를 진행하고 있다. ISO 12405 1부-고출력 적용 배터리 시스템, 2부-고에너지 적용 배터리 시스템을 대상으로 각각 성능, 수명, 신뢰성 시험등을 기술하고 있으며, 3부는 이들 배터리 시스템의 안전성 및 신뢰성에 대한 표준화 작업을 진행 중에 있으며 현재 ISO 12405 1부 및 2부를 4부로 통합하여 개발 중에 있다.

 

IEC TC69 & IEC TC23/SC23H

전기자동차의 충전 인프라 표준은 첫째 배터리 충전방법에 따라 전도성 충전(유선충전), 무선충전 및 배터리 교환방법이 있으며 둘째 충전기와 배터리 시스템간의 통신방법에 따라서 유선통신과 무선통신으로 구성되며 세 번째로 충전기의 전력 전송방법에 따라서 AC 및 DC 충전기로 구분되며 마지막으로 충전 인터페이스 종류에 따라서 AC 및 DC 충전 접속기로 구성된다. 현재 유선 충전방식 및 충전기표준인 IEC 61851-1(일반), -22(AC 충전기), -23(DC 충전기)은 국제 표준 및 KS가 완료되었으며 충전기의 전자기적합성(EMC)표준인 IEC 61851-21-1(차량 탑재형 충전기 EMC)와 IEC 61851-21-2(Off board 충전기 EMC)는 2016년에 완료될 예정이다. 한편 무선충전 방식의 표준으로 IEC/TS 61980-1(일반), -2(통신) 및 –3(자기장 전력전송시스템)이 개발 중에 있으며 또한 배터리 교환시스템 표준인 IEC/TS 62840도 개발 중에 있다.

 

그리고 통신방법에 따른 표준으로 유선 및 PLC 통신방식 ISO 15118-1(활용사례), -2(네트워크 및 응용프로토콜) 및 –3(물리계층 및 데이타 링크계층)은 국제표준 및 KS가 완료되었으며 –4(네트워크 및 응용프로토콜 적합성 시험) 및 –5(물리계층 및 데이타 링크계층 적합성 시험)는 개발 중에 있다. 무선통신방식 표준으로 ISO 15118–6(활용사례), -7(네트워크 및 응용프로토콜) 및 –8(물리계층 및 데이타 링크계층)도 개발 중에 있다.

 

마지막으로 IEC TC23/SC23H에 해당하는 충전 인터페이스 표준인 IEC 62196-1(일반, 시험), -2(AC 접속기), -3(DC 및 콤보형 접속기)는 국제표준 및 KS가 완료되었다.

 

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IEC TC21/SC21A

리튬이온전지 단위셀의 성능, 안전에 관련된 표준을 개발 중에 있는데 IEC 62660-1(리튬이온전지 성능시험), -2(안전 및 오용시험)는 개발 완료되었으며 –3(리튬이차전지 모듈 안전시험)은 2016년도에 완료예정이다.

 

한편 리튬이차전지의 국제표준 시험방법이 강화됨에 따라서 배터리 팩/시스템의 안전요구사항(ISO 12405-3)의 Prapagation test를 일본과 독일에서 제안하였으며 관련 이슈사항에 대해 추가적인 연구가 필요하여 이에 대한 시험방법이 논의중이며 <그림 1>에 주요 국가별 내부단락시험 및 Propagation test 제안 현황을 나타내었다.

 

글 / 박성용 (한국지엠)
출처 / 오토저널 16년 3월호 (http://www.ksae.org) 
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