스마트그리드 통신 표준화 기술, 충전사업 표준화는 어디까지 왔을까?

 

 

 

 

 

 

스마트 그리드의 수많은 표준화 활동 중에서 오늘 알아보고자 하는 분야는 전기자동차의 충전시스템에 대한 국제 표준 동향과 우리나라의 현황입니다. 생소한 부분이긴 하지만, 알고 나면 현재 가장 HOT(?!)한 전기차 충전시스템의 현황을 알게 된됩니다. 기술 흐름이 함께 보이구요. 풍부한 충전시스템의 세계로 지금 초대합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

위 그림처럼 충전인프라를 구성하는 표준협회는 크게 IEC와 ISO로 볼 수가 있습니다. 기술 분야는 충전 커넥터(charging connectors) 표준에서 시작하여 통신(communications), 충전 토폴로지(charging topology), 그리고 보안(safety, security) 부분으로 분류하고 있습니다.

 

전기자동차 관련 표준화는 ISO, IEC, ISO/IEC, JWG에서 추진하고 있으나, 일부 표준화 항목을 제외하고는 아직까지 국제표준 제정작업이 진행 중에 있으며, 공통 제정을 위한 협력이 진행되고 있습니다. 이중에서도 충전 인터페이스 분야는 각국별로 콘센트와 플러그 형태 등 다양한 규격이 시도되는 상황하에 표준화 논의가 지속적으로 전개되고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<충전인프라 구성도>

 

 

 

충전 인프라는 전기자동차에 전력을 공급하는데 필요한 기반시설을 의미합니다.  여기에는 제어 시스템 기능, 안전 전압 정보 보안 등 세부 분야에 따른 표준화도 진행되고 있습니다.  그러나, 기술개발 진행 속도가 빨라짐에 따라  표준호도 급격하게 증가할 것으로 예상되고, 이 때문에 자동차 선진국 간 기술표준 선점 경쟁이 심화되고 있습니다. 표준화(global standard)에 대한 선점은 기업의 생존의 문제와 직결되기 때문입니다.

 

 

 

자, 너무 어려우시다구요? 쉽게 생각해보려면 휴대폰 충전 단말기의 초기 시절을 떠올려보면 좋습니다. 핸드폰마다 충전 모양이 달라서 불편했던 경험이 있으시죠? 그런 의미에서 충전 표준화는 비즈니스 사업에서는 생존이며, 고객, 사용자 입장에서는 필수적 기능이라고 할 수 있습니다.

 

 

 

 

국제적으로 충전인터페이스, 통신, 리튬이온, 안정성 등 분야의 국제표준은 독일, 미국, 일본등이 범국가적으로 국제표준 선점을 두고 치열하게 경쟁하고 있습니다. 특히, 다임러, 폭스바겐, 도요타, 혼다, GM 등 산업계 중심으로 고성능배터리, 고효율 전력모듈, 충전시스템 핵심기술개발과 동시에 국제표준화를 전략적으로 추진하고 있습니다. 충전 시스템 분야에서도 마찬가지로 독일, 일본, 미국, 프랑스, 벨기에 등이 참여하고 있구요, 우리니라도 함께 국제 표준화를 추진하고 있습니다. 특히, 우리나라는 통신 프로토콜 분야에서 두드러지게 제안을 하고 있는 편입니다.
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

미국이 주도하는 SAE 표준화는 포괄적, 간소화된 표준 및 적합성 평가를 두고 자동차, 인프라, 지원서비스를 중심으로 진행하고 있습니다. 이 외에도 IEEE2030 표준화는 스마트 그리드 상호 접속 및 상호 운용성을 규정짓는 표준 가이드로서 앞으로 표준화 기준을 구상 중인 표준개발기구 등에서 적극적으로 사용될 것으로 보입니다.

 

IEEE와 SAE는 스마트그리드  사업 분야  자동차 기술 분야에서 전략적 제휴를 위한 MOU를 교환했으며 스마트그리드 환경에서 전기차 인프라 구축을 위한 협력 체계를 수립하고 있습니다. IEEE와 SAE는 이미 플러그인 전기차(PHEV), 전기차 양방향 전력전송(V2G), 전력,스마트그리드 등 표준 개발에 중요한 역할을 하고 있습니다. 한국의 경우에는 교류 충전에는 5핀 커넥터 표준(SAE J1772)를 KS로 추진하고 있고, 직류는 10핀 커넥터(IEC 62196-3 Type 1)를 단체 표준으로 제정한 상태입니다. 

 

 

 

<각 국의 충전 커넥터 동향>

 

 

 

 

 

 

 

 

충전인프라는 국가 기반 산업으로 국가의 정책적인 결정이 매우 중요한 사업입니다. 유럽의 경우 자동차에서 홈 네트워크까지 PLC로 통합하려는 움직임이 있으나, 한국은 전기차-충전기는 CAN 통신, 그 외는 회사별 또는 컨소시엄별 자체 솔루션을 가지고 실증을 추진하고 있습니다.

 

충전 인프라의 범위가 스마트 그리드와 밀접한 연계가 있으므로 현재 효성이 추진하고 있는 스마트 그리드 사업 중 Transportation(운송) 분야에서 국제 표준을 적극적으로 도입하려고 노력하고 있습니다. 우리가 사용하고 있는 가까운 기술개발의 표준화에 대해 알아볼 수 있었는데, 다소 어렵다고 느껴질 수 있겠지만 알고나면 어느것보다 유익한 정보가 아닐 수 없죠?

 

효성에서도 스마트 그리드 관련 표준화 기술 동향에 따라 적극적인 대응과 함께 국내 기술을 선도하는 연구개발을 이루어내길 기대해봅니다!