[Hyosung Blogger] 강태의 신사업 연구소이야기(4) "Smart Grid ③"

안녕하세요. 신사업 연구실 강태입니다. 이번 회에는 중공업 연구소에서 Smart Transportation 과제로 수행중인 전기자동차 충전기에 대해서 소개해드리겠습니다.

차세대 친환경 운송수단으로 장차 화석연료 운송수단을 대체해 나갈 것으로 예상되는 전기자동차는 미국/유럽/일본을 중심으로 점차 상용화 되어가고 있습니다.
GM의 볼트, 닛산의 리프등이 현재 대표적인 모델로 상용화되어 팔리고 있는데요, 가격이나 일부 성능 면에서 개선해야 할점은 있지만, 상용 전기자동차 1세대로서 상품성과 시장의 잠재력을 나타내기에 부족함 없는 실적을 보여주고 있습니다.

그러나 이러한 전기자동차에 제아무리 뛰어난 성능과 가격경쟁력으로 무장한다 한들 전기를 충전할 수 있는 충전시설이 없다면 차를 소유하고도 사용하지 못하는 일이 발생하겠죠. 따라서 이러한 전기자동차에 상용화에 앞서 실현 되야 할 것이 전기자동차 충전 인프라의 구축입니다.
 여기서 충전 인프라란 단순히 전기자동차를 충전하는 충전기 외에도 충전기에 전기를 공급하는 충전소 단위의 전력공급 시설 및 충전기 운전 및 충전 정보를 관리하는 운영시스템까지 포함한 개념입니다. 현재 중공업 연구소는 전기자동차 충전기 및 충전기와 연계하여 사용자에게 부가서비스를 제공하는 운영시스템까지 포괄적으로 연구 개발하고 있습니다.

전기자동차 충전기는 크게 2가지 분류로 전기자동차 배터리에 고 전압 DC전력을 바로 공급하여 빠른 시간 (약30분 이내)에 충전을 완료하는 급속 충전기와 전기자동차의 내장 충전기에 일반 220V AC 전력을 공급하여 천천히( 약6~8시간)에 걸쳐 충전을 완료하는 완속 충전기로 분류됩니다. 중공업 연구소는 현재 2가지 모델을 모두 개발하여 실증 까지 완료한 상태입니다.

위에 보시는 기기가 중공업 연구소에서 개발한 전기자동차 급속 충전기입니다. 급속 충전기는 3상 380V AC전력을 전력 반도체로 구성된 전력변환기를 통하여 DC(50~450)V의 전력으로 만들어 줍니다. 충전을 원하는 사용자가 카드 인식을 통하여 사용자 정보 및 과금 및 결제 정보를 등록한 후 터치스크린을 조작하여 원하는 충전 요금/시간을 설정하여 충전할 수 있습니다.

충전기와 차량간 커넥터가 연결되면 충전기는 차량과 통신하여 안정적으로 차량이 원하는 전력을 내보내 차량이 충전됩니다. 급속 충전기는 대용량 전력 변환 및 RFID기술과 각종 통신 인터페이스 기술이 융합된 상당히 진보된 전력IT기기라고 할 수 있습니다.

위의 기기는 중공업 연구소에서 개발한 완속 충전기입니다. 완속 충전기는 AC220V 전력을 입력 받아 AC220V전력을 내보내는 전력변환의 개념이 없는 충전기입니다. 일반적인 전기자동차는 차량 내부에 AC전력을 DC전력으로 바꾸어주는 내장형 충전기가 설치되어 있습니다. 내장형 충전기는 차량에 탑재되는 특성 때문에 용량이 작아 충전시간이 다소 오래 걸립니다. 차량의 배터리 용량에 따라 조금씩 차이는 있지만 대체적으로 약 6~8시간 정도 걸립니다. 사용자가 차를 주차하고 충전기를 연결한 후 업무를 보거나 또는 집에 돌아와 자는 시간 동안 충전이 되는 개념으로 생각하시면 됩니다.

 완속 충전기를 개발할 당시 기능뿐 아니라 디자인적인 면도 상당히 고려를 많이 했는데요, 제가 보기엔 효성 중공업 제품 중 단연 돋보이는 미모를 가진 것 같습니다. 미모뿐 아니라 여러 단계에 걸친 사용자 보호기능과 각종 통신 기능이 융합되어 각종 규격과 시장의 요구에 즉시 대응할 수 있도록 설계되었습니다. 현재는 상품성과 시장성을 좀더 업그레이드한 모델이 개발 완료단계에 있습니다.

이번 회에서는 중공업 연구소에서 개발한 급속 충전기와 완속충전기의 간단한 개발 히스토리를 다루어 보았습니다. 아이템 자체가 기존에 없는 새로운 개념이었고, 불특정 다수에 의한 조작인터페이스를 제공하는 기기의 개발 경험이 별로 없어 초기엔 상당한 난항을 겪었습니다. 하지만 팀원 모두가 긍정의 마인드로 노력한 덕분인지 어느 새인가 만족스러운 결과물이 나오더군요. 아직 개선할 부분들이 남아있긴 하지만 Smart grid라는 새로운 분야에서 시장보다 빨리 이러한 아이템을 개발한 건 괜찮은 성과가 아닐까 싶습니다.

다음 회에는 이번 회에 이어서 급속/완속 충전기의 자세한 사양 및 사용자 조작 화면을 소개해드리겠습니다. 기대해주십시오.

 

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