[Tech 스토리] 전기차도 스마트폰처럼 '충전 중'

기사입력 : 2022년11월27일 08:14

최종수정 : 2022년11월27일 09:07

제네시스, 전국 23개 거점에 시범 서비스 운영
쌍용차, 무선충전 시간 단축 및 주행 중 충전기술도 개발 중
볼보자동차, 택시회사와 협업해 3년간 무선충전 테스트 진행

기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 정승원 기자 = 바야흐로 전기차 시대입니다. 전기차는 지난해 국내에서 누적 등록 대수 20만대를 돌파했으며 올해 10월 기준으로는 36만대를 넘어섰습니다. 새로운 전기차가 출시되면 사람들의 관심도 뜨겁습니다. 자동차 뉴스에도 전기차 신차가 보조금을 얼마나 받을 수 있는지, 1회 충전 주행거리가 얼마나 되는지 등이 자주 다뤄집니다. 그만큼 이제 도로에서 전기차의 파란 번호판을 보는 것은 어려운 일이 아닙니다.

전기차는 종종 '달리는 스마트폰'으로 비유되기도 합니다. 각종 무선 업데이트(Over The Air, OTA)와 함께 자율주행 등 첨단 기술이 적용되기 때문입니다. 충전기술도 마찬가지입니다. 전기차 배터리를 완속, 급속 충전하는 데 이어 '무선충전'도 개발 중입니다. 전기차에서 중요한 점은 역시나 충전 인프라인데 케이블을 사용한 유선 충전이 아닌 무선충전으로 전기차를 빠르게 충전할 수 있다면 그만큼 전기차 보급에 영향을 미치기　때문일 것입니다.

제네시스 GV60을 무선충전하고 있다. [사진= 제네시스]

국내에서 전기차 무선충전 기술에 앞서 나가고 있는 곳은 현대자동차의 프리미엄 브랜드 제네시스입니다. 제네시스는 전용 전기차 GV60과 파생 모델인 G80 EV, GV70 EV 등의 전기차 라인업을 보유하고 있습니다. 특히 첫 전용 전기차인 GV60은 무선충전 기술이 지원됩니다.

제네시스의 무선충전 기술은 고객 편의에 초점을 맞췄습니다. 기존 유선 충전 방식이 운전자가 내려서 충전기를 충전구에 꽂는 과정을 거쳤다면 제네시스 무선충전은 충전 패드 위에 주차를 하고 차량 내에서 몇 가지 조작만 하면 됩니다.

무선충전의 기술적인 방법론을 이해하기 위해서는 제네시스 무선충전 시스템이 어떻게 구성되는지부터 알아야 합니다. 제네시스의 무선충전 시스템은 충전기 역할을 담당하는 PCS(Power Control Station), PCS와 연결해 바닥에 설치하는 무선 충전 패드인 GA-R(Ground Assembly Resonator), 전기차의 앞차축 하단부에 적용하는 VA(Vehicle Assembly)로 구성됩니다.

제네시스 무선충전기 [사진= 제네시스]

GV60이 무선충전 패드 위에 위치하면 PCS는 배터리 충전을 위한 전력을 85kHz의 고주파로 변환해 GA-R에 공급합니다. GA-R은 PCS로부터 전달받은 고주파 전류를 공진시켜 무선 전력 전송을 위한 자기장을 발생시킵니다. 공진은 특정 주파수에 에너지를 집중시키는 것으로 이렇게 만들어진 전력은 GV60 하부에 장착한 VA를 통해 차량으로 전달된 뒤 컨버터를 거쳐 배터리에 저장됩니다.

충전기 위 이물질이 있거나 충전기에 이상이 있을 경우 충전기의 LED 컬러로 이상 유무를 확인할 수 있습니다. LED가 노란색이면 패드 위에 이물질이 있다는 뜻이며 적색 LED가 점멸할 경우 패드의 기능 에러가 발생한 것이니다. 이 때에는 충전기 전원 버튼을 눌러 재가동하면 됩니다.

충전 성능은 11kW로 GV60 기준(77.4kWh)으로 완충까지 약 8시간이 소요되며 이는 현재 제네시스 전기차 고객에게 공급중인 유선 홈 충전기와 유사한 속도입니다. 제네시스의 무선충전 서비스는 시범 테스트를 진행 중입니다. 전국적으로 23기의 무선충전기를 설치하고 GV60과 GV70 EV 모델 등 무선충전 기능이 적용된 차 22대를 운영할 예정입니다. 시범 서비스는 내년 6월까지 진행됩니다.

충전 패드 위에 위치한 제네시스 GV60, 충전 상태 표시 (사진 왼쪽부터) [사진= 제네시스]

쌍용자동차도 산업부 국책과제로 전기차 무선충전 플랫폼을 개발 중입니다. 쌍용차는 지난 21~22일 서울 코엑스에서 개최된 '2022 전파산업 진흥주간' 행사에 무선충전 플랫폼 기술을 선보였습니다. 무선충전 플랫폼을 이용해 자사의 전기차인 코란도 이모션을 충전한 것입니다.

'전기차 무선 충전 플랫폼'은 61.5kWh 리튬이온 폴리머 배터리를 탑재한 코란도 이모션에 22kW 무선 충전 시스템을 적용해 충전합니다. 충전은 3시간 정도 소요되며 유선 충전 시스템의 케이블 무게로 인한 고객 불편함 등을 해소할 수 있을 것으로 기대됩니다. 쌍용차는 무선충전 시간을 단축할 수 있는 기술을 추가로 개발 중이며 추후 급전선로를 통해 주행 중에도 충전될 수 있는 새로운 혁신 기술도 개발하고 있습니다.

[사진= 쌍용자동차]

해외에서는 볼보자동차가 실제 도시에서 무선충전 기술을 테스트하고 있습니다. 볼보자동차는 지난 3월 스웨덴 예테보리에서 순수 전기 소형 SUV인 XC40 리차지의 무선충전 기술을 통합 시행하는 테스트에 돌입했습니다. 충전방식은 제네시스와 유사합니다. 무선충전은 무선충전 패드가 설치된 스테이션 내 차량을 주차하면 충전 패드가 차량을 인식해 에너지를 보내고 차량이 에너지를 수신하는 방식으로 진행됩니다.

무선충전 패드를 통해 제공되는 충전 가능한 전력량은 40kw 이상으로 충전속도는 유선 11kW의 AC 완속 충전기 대비 약 4배 이상 빠르며 50kW DC 급속 충전기를 사용한 속도와 유사한 수준입니다.

볼보자동차는 북유럽 지역의 가장 큰 택시회사인 카본라인(Cabonline)과 협업해 XC40 리차지 모델을 택시로 사용할 예정입니다. 테스트는 1일 12시간 이상, 연간 10만km를 주행하며 3년 간 진행됩니다.

전기차 시장은 이미 치열한 경쟁 중입니다. 글로벌 완성차 브랜드들은 각자 자사의 전기차 라인업이 몇 대인지, 전기차가 얼마나 혁신적인지, 1회 충전 시 주행거리는 얼마나 되는지 등을 알리려고 집중합니다. 더 많은 전기차가 보급될수록, 더 많은 사람이 전기차를 탈수록 함께 치열해질 전기차 무선충전 기술의 경쟁도 흥미로운 볼거리가 될 것 같습니다.

[사진= 볼보자동차코리아]

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광복군, 일본군 무장해제 "항복사실 모르느냐? 변상문의 '화랑담배'는 6·25전쟁 이야기이다. 6·25전쟁 때 희생된 모든 분에게 감사드리고, 그 위대한 희생을 기리기 위해 제목을 '화랑담배'로 정했다. 우리는 그들에게 전의(戰意)가 없는 것을 보이기 위해 기관단총을 모두 어깨에 걸쳤다. 그러고도 만일을 위해서 각각 산개하면서 뛰어내리기 시작했다. 드디어 내 차례가 왔다. 몸을 날렸다. 아. 그때 그 바람 냄새, 그 공기의 열기, 아른대는 포플러의 아지랑이, 그리고는 아무것도 순간적이었지만 보이지 아니했다. 그러나 어쩐 일인가? 우리 주변엔 돌격 태세에 착검한 일본군이 포위하고 있었다. 워커 구두 밑의 여의도 모래가 발을 구르게 했다. 코끼리 콧대 같은 고무관을 제독총에 연결한 험상궂은 방독면을 뒤집어쓴 일본군이 차차 비행기를 중심으로 원거리 포위망을 좁혀오고 있었다. 너무나도 위험한 상황이었다. 이것이 그리던 조국 땅을 밟고 처음 맞은 분위기였다. 동지들은 눈빛을 무섭게 빛내면서 사주경계를 했다. 그러나 아직 기관단총을 거머쥐지는 아니했다. 여의도의 공기가 움직이지 않는 고체처럼 조여들어 왔다. 뿐만 아니었다. 타고 온 C46형 수송기로부터 한 50여m 떨어진 곳의 격납고 앞에는 실히 1개 중대나 되는 군인들이 일본도를 뽑아 든 한 장교에게 인솔되어 정렬해 있었다. 그 앞에는 고급장교인 듯한 자들이 한 줄 또 섰고, 장군 몇 명도 있는 듯했다. 그러나 무엇보다도 8월 18일 한낮의 그 뜨거운 여의도 열기가 우리를 더욱 긴장시켰다. 격납고 뒤에까지 무장한 군인이 대기하고 있었다. 중형전차의 기관포도 이쪽을 향하고 있었다. 환호하는 광복군. [사진= 국사편찬위원회] 비행장 아스팔트 위엔 한여름의 복사열이 그 위기의 긴장처럼 이글대고 있었다. 어느새 우리는 땀에 젖어 있었다. 기막힌 침묵이 십여 분이나 지났다. 그러나 그들은 어떤 행동도 취해 오지 않았다. 마침내 우리가 발걸음을 옮겼다. 우리는 일본군 고급 장교들이 늘어선 쪽으로 한걸음 씩 움직였다. 각자 산개, 조심하라! 누군가가 이렇게 나직하게 말했다. 서해 연안으로 비행기가 고도를 낮출 때 누군가가 유서를 쓰던 일이 이 순간 내 머릿속에서 상기되었다. 일본군 병사들은 우리가 다가서자 의외로 포위망을 풀 듯이 비켜섰다. 우리는 아직 기관단총을 어깨에 멘 그대로였다. 일본군이 길을 열어주자, 그들도 일본군 육군 중장을 선두로 한 장교단이 우리 쪽으로 오기 시작했다. 그가 바로 조선주차군사령관 죠오쯔끼(上月良夫)였다. 쬬오쯔기는 그의 참모장 이하라 소장과 나남 사단장과 참모들을 뒤로 거느렸다. 우리도 좌우로 벌려 섰다. 쬬오쯔기가 「나니시니 이라시따노?(무슨 일로 왔소?)」말문을 열었다. 퍽 야무지게 보였다. 우리는 말 대신 영등포 상공에서 뿌리다 남긴 선전 전단을 내밀어 주었다. 우리의 임무가 일본어와 우리말로 적힌 전단이었다. 거긴 또 우리가 이렇게 들어오게 된 사연도 적혀있었다. 우리는 한 장씩 그 전단을 다른 일본군 장교들에게 나누어 주었다. 쬬오쯔끼는 이를 받아 읽고, "일본은 정전만 한 상태이니 일단 돌아갔다가 휴전 조약이 체결된 다음에 재입국하라"라고 말했다. 그러면서 은근히 위협했다. 자기네 병사들이 꽤 흥분되어 있으니, 만약 돌아가지 않으면 그 신변 보호에 안전책임을 지기가 어렵다는 분위기라고 했다. 이에 이범석 장군이 "네 놈들의 천황이 이미 연합국에 무조건 항복한 사실을 모르느냐? 이제부터는 동경의 지시가 필요 없다는 것을 알아야 한다"라고 맞섰다. 그러나 쉽사리 양보하지 않았다. 옥신각신 말이 몇 번 건너 왔다 갔다. 갑자기 쬬오쯔끼는 한 일본군 대령에게 일을 처리하라고 지시했다. 그러면서 그는 동경서 손님이 오기로 되어 있어 마중을 나와 있던 참이란 말을 하고는 물러가 버렸다" 이범석 장군은 일본군 측에 "조선 총독을 만나 담판 짓겠다'라고 요구했으나 거절당했다. 일본군 무장해제 임무를 띠고 국내로 들어 온 '광복군 국내정진군'은 아무런 소득도 올리지 못한 채 다음 날 8월 19일 14:30분 여의도 기지를 이륙하여 중국으로 돌아갔다. 광복군은 미군정이 시작되고 나서 한참이나 지난 다음에 개인 자격으로 귀국할 수밖에 없었다. 조짐이 좋지 않았다. / 변상문 국방국악문화진흥회 이사장 2025-09-29 08:00

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중국 전기차 주행거리 두배 증가 배터리 개발 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 에너지 밀도를 두 배 증가시킬 수 있는 전고체 배터리를 개발해 낸 것으로 나타났다. 중국 칭화(淸華)대학 화학공학과의 연구팀은 '음이온이 풍부한 용매화 구조 설계'를 개발해 냈으며, 이를 기반으로 불소 함유 폴리에테르 전해질을 성공적으로 만들어냈다고 중국 관찰자망이 30일 전했다. 해당 연구 성과는 논문 형식으로 국제 학술지인 네이처에 등재되었다. 연구진이 만들어낸 폴리에테르 전해질은 고체이며, 연구팀은 해당 전해질을 사용하여 전고체 배터리를 제작했다. 제작된 전고체 배터리는 604Wh/kg의 에너지 밀도를 기록했다. 이는 현재 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 150~320Wh/kg인 점을 감안하면 에너지 밀도가 두 배 이상 높아진 것이다. 동일한 무게의 배터리이지만 해당 전해질을 사용한 전고체 배터리는 두 배 이상의 전력을 충전할 수 있는 셈이다. 이론적으로 전기차의 1회 충전 주행 거리가 두 배 증가할 수 있게 된다. 현재 500km가량을 주행할 수 있는 전기차가 1000km를 주행할 수 있게 된다. 해당 전고체 배터리는 안전성 테스트도 통과하였다. 못을 박아도 화재와 폭발이 일어나지 않았다. 또한 120도의 높은 온도의 박스 안에 6시간 동안 방치되었지만, 연소나 폭발이 일어나지 않았다. 또한 500회 이상 충방전을 거치면서도 에너지 저장 용량은 안정적으로 유지되었다. 연구진이 만들어낸 전고체 배터리가 상용화된다면 많은 분야에서 활용이 가능해진다. 전기차의 주행 거리는 두 배 증가하며, 드론의 비행 거리도 두 배 증가하게 된다. ESS(에너지저장장치) 역시 부피당 저장 용량을 크게 끌어올리게 되며 ESS 소형화가 가능해진다. 칭화대 연구진이 개발한 전고체 전해질의 도식도 [사진=네이처 캡처] ys1744@newspim.com 2025-09-30 10:35