전기차 무선충전 시대의 도래 주차만 하면 충전

자동차 업계가 주차만 하면 충전이 되는 전기차 무선 충전 기술을 도입한다고 합니다 또한 과기정통부도 스마트폰 무선 충전처럼 전기차도 무선 충전을 대중화시키기 위한 주파수 할당과 설치 규제 완하에 나선다고 합니다 이번 포스팅은 곧 다가올 전기차 무선 충전 시대의 도래에 관한 것입니다

 

목차

전기차 무선충전 방식 3가지

 

무선 충전 송수신기가 있는 충전소 주차노면에 전기차를 주차하면 배터리가 자동 충전되는 자기 공진  방식 등 별도의 충전기를 조작할 필요 없이 주정차만 하면 충전되는 시스템입니다 지금 현재 무선충전 방식은 크게 3가지입니다 자기 유도와 전자기파 그리고 자기 공진 방식입니다 

 

1. 자기 유도 방식

현재 우리가 사용하고 있는 스마트폰 무선충전 망식과 동일한 원리입니다 즉 송수신 코일이 맞닿아 충전되는 구조입니다 단점으로는 두 코일이 밀접하게 맞닿아야 하는 점과 차량마다 하부구조가 다른 탓에 배터리와 차체 하부가 손상될 우려가 있다는 점입니다

 

2. 전자기파 방식

주파수를 사용해서 원격으로 전력을 보내는 방식입니다 단점으로는 효율이 10~50% 정도에 불과하여 만족할 만한 충전 성능을 위해서는 유선 충전기보다 더 많은 전기가 필요하다는 점입니다 또한 논란이 존재하는 전자파의 유해성 문제도 있습니다

 

3. 자기공진 방식

정류장이나 충전소에 매설된 자성체 패드가 차량에 내장된 무선충전장치에 공진 주파수를 보내고 이를 통해 배터리가 충전되는 방식입니다 송수신 주파수만 동일하다면 최대 10m 거리에서도 충전이 가능한 장점이 있어 시장에서 주류로 자리 잡고 있습니다 

전기차 무선충전 상용화 전제 조건들

 

1.세계 각국의 무선 전력 전송용 주파수의 동일성

지금 현재 각국의 무선 전력 전송용 주파수가 달라서 호환이 불가능하거나 제한적입니다 유전 충전기를 예로 들면 케이블 단자 형상이 모두 다르다는 것과 같습니다 결과로 전력량의 크기에 따라 사용할 수 있는 주파수 대역이 달라지기 때문에 상용화하기 위해서는 글로벌 표준안이 마련되어야 합니다

 

2. 충전 효율을 높여야 한다

현재 기술로는 충전 효율이 높지 않다는  점입니다 급속 충전 방식을 택할 경우에는 더 많은 전류가 필요함으로 전력 효율 즉 전기 소모가 더 많아지게 됩니다

 

3. 설치 비용의 문제

현재의 무선 충전 기술 방식으로는 많은 비용이 들어간다는 점입니다 충전 패드를 설치하는 비용과 전력 송, 수신 장비를 매설하기 위해서 굴착하는 작업의 비용이 상당합니다 또한 기존 시설의 도로면을 해체하여 충전기를 설치하는 것도 상당한 비용이 필요하다는 접입니다 

서울시의 무선충전 기술의 시범사업

 

1.서울대공원을 순환하는 '코끼리 열차'

별도의 유선충전 없이 승객들이 승, 하차하는 구간에 코끼리 열차가 서있기만 하면 바닥에 설치된 무선충전장치를 통해 충전이 되어 2.2km의 서울대공원의 순환도로를 달린다고 합니다

 

2.'남산 순환버스 01번' 과 '청계천 자율 주행 버스'가 연내(2022년) 충전 장치 등 인프라 구축을 마치고 내년부터 본격 운영한다고 합니다

 

3. 2011년 '코끼리 열차' 에 무선충전 기술을 도입한 이후 현재 150khz 이상 대용량 급속 충전이 가능한 수준으로 전기 대형버스 기준 6분 정도 충전하면 21km 이상 운행할 수 있다고 합니다 국내 무선충전 기술은 과거 20khz 공진주파수를 활용하는 기술에서 대용량 무선충전이 가능한 85khz 공진주파수로 개선되었고 현재는 150khz 이상으로 대용량 급속 충전이 가능합니다