전기차 충전 신기술

PnC (Plug and Charge, 충전 과금 자동 결제)

기존의 충전 과금 결제 방식은 충전건을 연결한 후 충전기에서 결제를 하는 방식이라면, PnC 는 충전건 연결과 동시에 결제를 진행하는 방식이다. 차량에 저장된 운전자의 결제 정보를 통해 자동으로 결제되기 때문에 운전자는 별도의 결제를 진행할 필요가 없다. PnC는 차량과 충전기 간 결제에 필요한 개인 정보, 차량 정보 등을 교환하기 때문에 보안이 중요하다. 이를 위해 인증서 및 TLS(Transport Layer Security) 보안 통신에 기반하여 차량과 충전소 간 통신이 적용된다. PnC 는 ISO 15118 표준에서 정의하고 있고 이를 바탕으로 운전자 및 차량 확인, 인증, 암호화 방식이 적용된다. PnC 를 통해 운전자는 간편하고 안전하게 충전 및 결제를 수행할 수 있다.

 

 

WPT (Wireless Power Transfer, 무선 전력 전송)

WPT는 무선으로 전기차를 충전하는 기술이다. 기존 차량은 충전건을 꽂아 유선으로 충전이 되는 방식이지만, 미래에는 충전건을 연결하지 않아도 무선으로 충전이 되도록 WPT이 적용될 것으로 예상된다. 현재 핸드폰, 가전 등을 무선 충전하듯이 자동차 무선 충전도 상용화될 것으로 예상된다. 다만, 자동차 배터리는 고전력이므로 이를 위한 기술 개발이 필요하다.

WPT는 단순하게 충전소에서 무선 충전 패드 위해서 충전하는 것 뿐만 아니라, 주차장에서 주차를 하는 동안 충전하거나 도로 위에서 차량이 주행하면서 충전하는 것까지 기대할 수 있다. 물론 WPT가 상용화되기 위해서는 안정성과 과금 방식에 대해서도 논의가 필요할 것이며 무선 충전을 위한 인프라 구축이 중요하다.

 

 

BPT (Bidrectional Power Transfer, 양방향 전력 전송)

전기차는 배터리에 전력을 저장한다. 그리고 충전 요금은 심야 시간에 저렴하다. 저렴한 심야 시간에 저장한 배터리를 다른 전력망에 전송하여 수익이 창출하는 모습을 그려볼 수 있다. 이렇듯 충전으로 저장된 에너지를 전기차 주행을 위해서만 사용하는 것이 아니라 에너지가 필요한 다른 대상으로 전송할 수 있는 기술이 BPT이다. 전기차를 매개체로 전기를 교환할 수 있는 것이다. 다만, 개인적으로 전기차의 배터리의 전력 및 잉여 전력이 다른 전력망에 전송할만큼 충분한지와 전기를 교환하는 행위가 큰 의의가 있는 것인지는 의문이다. BPT는 더 넓은 범위로 V2G(Vehicle to Grid) 라고 불리기도 한다.

 

 

ACD (Automatic Connection Device, 자동 연결 장치)

ACD는 자동으로 충전 패드를 차량에 연결하는 방식이다. 팬터그래프 방식으로 충전하는 것인데, 기차나 지하철의 상부에 연결되어 전력을 전달하는 장치가 팬터그래프이다. 팬터그래프가 충전 대상과 자동으로 연결되고 나면 충전이 빠르게 수행된다. ACD는 전기 버스와 전기 트럭 같은 상용차에 적용되고 향후 승용차까지 적용될 것으로 생각된다. ACD는 팬터그래프 장치가 차량 상부/하부/측면부 등 어느 위치에 연결되냐에 따라 ACD-x 로 불린다.

 

 

 

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전기차 시대가 가까워짐에 따라 전기차를 충전과 관련된 신기술들을 정리해보았다. 아직까지 상용화되지 않은 기술이기 때문에 상용화가 된다면 편리하게 전기차를 이용할 수 있을 것이다. 위 4가지 기술 중 PnC 와 WPT가 가장 기대되는 기술이다. 충전 과금 자동 결제와 무선 충전을 결합된다면 운전자에게 충전이라는 행위가 번거롭지 않게 느껴질 것이고, 전기차를 구매하게 되는 이유로 작용하게 될 것 같다. BPT와 ACD는 비교적 먼 미래의 기술이라 느껴진다.

 

 

개인적으로 상용화 시기가 언제가 될 지는 의문이다. 기본적으로 충전이라는 행위는 차량과 충전기 두 매체 간 커뮤니케이션하는 것이다. 단순히 전기차에 신기술이 적용되었다고 해서 전부가 아니라는 것이다. 충전기 측의 개발도 필요하고, 충전 신기술을 위한 인프라 구축도 필요하다. 전기차는 당연히 거대 기업 들이 열심히 준비하고 개발하고 있지만, 상대 측인 충전기와 인프라는 누가 주도하여 준비하고 개발하고 있는지 잘 그려지지 않는다. 충전기와 충전 인프라에 대한 주도권을 갖는 대상이 누가 될 것인지가 앞으로 기대되는 바이다.