전기이륜차 국제표준은 ISO TC22 SC38 WG2(Electric mopeds and motorcycles)에서 진행되고 있다. 지속적으로 진행되고 있는 내용은 전기이륜차 안전, 충전, 배터리에 대한 표준 개발이 논의되어 왔다. 전기자동차에서 중요하게 고려되고 있는 이슈사항들이 전기이륜차 표준에도 다루어지고 있다. 

<그림 1>에서 보는 바와 같이 차량안전기준에 대하여 2012년에 ISO 13063에서 다루었으나, 전기자동차의 ISO 6469와 같은 형식으로 세부항목으로 Part 1에 On board RESS, Part 2에서는 Vehicle operational safety, Part 3에서는 Electrical safety로 세분화하여 개정작업을 진행하여 최종 FDIS 단계에 있다. 

•ISO 13063 Electrically propelled mopeds and motorcycles–Safety specification

–Part 1 : On-board rechargeable energy storage system(RESS)

–Part 2 : Vehicle operational safety

–Part 3 : Electrical safety

<그림 2>에서 보는 바와 같이 전기자동차보다는 전기이륜차가 탑승자와 차량이 밀접 접촉이 되어 있으므로 인체의 전기적 안전성을 더 중요하게 고려되어야 한다는 취지로 개정 작업이 진행되었다. 본 표준의 전압범위는 1kV a.c / 1.5kV d.c. 이하이다. 

전기이륜차 충전시스템 안전요구사항에 대하여 ISO 18246이 2015년 출판되었으며, 현재는 개정된 ISO 17409 내용과 IEC에서 개발한 Small DC Charging system의 안전요구사항을 고려하여 안전요구사항에 대한 검토가 이루어지는 개정작업을 진행하여 현재는 DIS 단계이다. 전기이륜차용 소형 급속충전기(DC Charging system)는 전압 120V d.c. 이하, 전류 100A d.c.이하의 범위이다<그림 3>. 2020년에 IEC TC69 PT61851-25, 커넥터는 IEC 62196-6으로 출판되었다.

•ISO 18246 Electrically propelled mopeds and motorcycles–Safety requirements for Conductive connection to an external electric power supply

전기이륜차용 리튬이온배터리는 ISO 18243으로 2017년에 제정되었으며, 본 내용에서도 전기자동차의 ISO 12405의 내용과 많이 흡사하다. 

•ISO 18243(2017) Specification and safety requirement for lithium-ion traction battery systems for electric motorcycles and mopeds

최근에는 새로운 프로젝트을 위한 움직임으로 일본(혼다, 야마하), 오스트리아, 이탈리아를 중심으로 Swapping Batteries에 대한 기술적인 검토를 위한 컨소시엄(SBMC, swappable batteries motorcycle consortium)을 구성하였다. 국내에서도 공용화 교체형 배터리에 대한 표준을 국가표준으로 검토하고 있으므로 본 국제 표준 컨소시엄에 참여가 필요할 것이다<그림 4>.

전기이륜차의 전기구동시스템에 대한 성능 및 효율 측정에 관련된 표준 개발에 대해 한국에서 2건을 제안하여 출판되었다. 첫 번째는 2014년에 전기구동시스템의 회생효율 측정방법에 대하여 제안하여 2017년에 “ISO 19466(2017) Electrically propelled mopeds and motorcycles–Test method for evaluation performance of regenerative braking systems”으로 출판이 되었다. 인버터가 포함되어 있는 구동형 전기모터로 구동되는 전기이륜차의 회생 제동 성능을 측정하기 위한 시험방법을 제안하였다. 회생 제동 시스템의 성능은 전동기, 인버터, 배터리 SOC, 도로부하, 온도, 운전자의 주행거동, 기계적인 마찰 제동 토크와 전기적인 회생 제동 토크를 결정하는 제어능력 등의 다양한 요소들에 의해 영향을 받는다. 

회생 제동 성능은 2가지 관점에서 측정한다. 첫 번째는 차량과 회생 제동 시스템의 부품 특성을 포함하는 전체적인 차량 시스템 관점에서 측정한다. 두 번째는 회생 성능의 가장 중요한 전기 구동 시스템의 부품 관점에서 회생 성능이 측정된다. 차량시스템 관점에서의 회생 제동 성능은 기준 주행거리 이득이나 기준 에너지 소비 이득으로 정의된 것이고, 부품 관점에서의 회생 제동 성능은 전기 구동 시스템 관점에서 회생 제동 효율로 정의된다. 기준 에너지 소비 이득이나 기준 주행거리 이득은 회생 제동으로 인한 전체 차량 시스템의 성능 향상을 나타낸다. 반면, 전기 구동 시스템의 회생 효율은 기계적인 입력 값(Power)에 대한 전기적인 출력 값(Power)으로 나타낸 전기 구동 시스템의 회생제동성능에 초점을 맞춘 것이다<그림 5>.

두 번째는 2018년에 전기이륜차(Electric mopeds and motorcycles)의 시험주행 모드 기반으로 한 실차 모사 인버터 구동형 전기구동시스템 효율 성능을 측정하는 시험방법에 대하여 국제 표준으로 제안하였고 2022년 3월에 “ISO 23280(2022) Electrically propelled mopeds and motorcycles – Test method for evaluation of energy performance using motor dynamometer” 으로 제정 되었다. 

전기이륜차 실 차량이 존재하지 않거나 또는 현재 제작된 상태가 아닐지라도 모터 시스템 단품에 대한 모터 동력계 시험을 통해 차량 상태에 적용되었을 경우의 성능 및 효율 등과 같은 특성을 예측할 수 있는 시험방법 표준이다. 전기이륜차 주행 시 동력전달에 필요한 주행저항 등의 설정을 비롯한 Reference value, 주행모드, 모터 출력 및 토크 값, 전압 및 전류 등의 측정으로 전기구동시스템의 효율 측정 방법을 제시하고 있다. 전기구동시스템은 선택된 주행모드에 따라서 다음과 같이 실제 작동영역에서 구동되며 이때 회생제동성능을 포함하는 효율, 에너지 소비, 주행거리 등의 계산이 가능하다<그림 6>.

일반적으로 공인시험으로 실시되는 연비시험은 차대 동력계 상에서 시험모드를 주행하면서 측정되고, 버스와 같은 대형차량의 경우 일부 예외적으로 크기나 비용 등으로 인해 차대 동력계 상에서 시험하는 것이 용이하지 않으므로 엔진 다이나모 상에서 연비시험을 실시하고 있다. 연비시험과 유사하게 전기이륜차의 전비시험은 소형 차대 동력계 상에서 차량 제원에 맞는 시험주행모드를 실 주행하면서 측정되고 있다. 전기이륜차용 구동 모터의 개발단계에서는 전동기 동력계를 이용한 시험 및 튜닝 단계를 진행하게 되는데, 전동기 동력계 시험의 경우는 대부분이 정상상태 운전점에서의 시험에만 초점이 맞춰져 있으므로 시험주행모드 기반 과도운전 시험과 같은 동적인 시험에서의 특성 예측이 어려움이 있다. 따라서 본 표준에서는 전기구동시스템의 적용 대상 전기이륜차 실 차량이 존재하지 않거나, 또는 현재 제작된 상태가 아닐지라도 모터 시스템 단품에 대한 모터 동력계 시험을 통해 차량 상태에 적용되었을 경우의 성능/효율 등과 같은 특성을 예측해볼 수 있는 시험방법에 대한 표준을 제안하여 ISO 23280(2022) 국제표준이 완성되었다.

전기이륜차 국제표준에서도 여전히 차량의 전기적 안전성, 충전시스템, 배터리시스템에 대한 표준이 이슈사항으로 논의 되고 있다. 새로운 아이템으로는 교체형 배터리에 대한 기술적 검토를 진행하기 위한 컨소시엄을 구성하였다는 점이다. 국내에서도 관심을 가지고 있는 부분으로 참여가 반드시 필요할 것으로 판단된다. 한국에서 유일하게 제안된 전기이륜차용 전기구동시스템에 대한 2건의 표준에 대해서도 그동안 각국의 의견을 모아 최종 제정에 이르기까지 많은 노력을 하였고, 앞으로도 국제 표준 활동을 위한 국가적인 뒷받침이 많이 필요함으로 적극적인 지원이 있기를 바란다.