[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]

origin@newspim.com

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[단독] 해군 2030~2040년 '건함계획' 발표 [서울=뉴스핌] 오동룡 군사방산전문기자= 해군이 2030년대부터 2040년까지 한국형 이지스함(KDDX)을 3차까지 진행해 총 18척을 확보하고, 장보고IV 사업을 새로 시작하고, 해상초계기를 추가로 도입하기로 하는 등 새로운 '건함계획'과 '해상초계 전력 계획'을 마련한 것으로 확인됐다. 해군의 이 같은 움직임은 북한이 지난 10일 노동당 창건 80주년 열병식에서 각종 전술핵 탑재 무기와 신형 전략무기 체계를 대거 공개하며 대남 위협 수위를 끌어올리고 있는 데 따른 대응 차원으로 풀이된다. 특히 북한의 신형 잠수함발사탄도미사일(SLBM)과 초음속 순항미사일 2종, 그리고 5000톤급 신형 구축함 최현함의 장거리 타격 능력 강화 정황이 확인되면서, 우리 군의 대응체계와 방어공백에 대한 우려가 커지고 있는 데 따른 것이다. 한화오션이 서울ADEX에 선보인 한국형 이지스함(KDDX) 모형. [사진=디펜스타임스 제공] 2025.10.20 gomsi@newspim.com ◆한국형 차기 이지스 구축함(KDDX) 12척 추가 건조 = 해군은 최우선으로 만재배수량 8000톤급 한국형 차기 이지스 구축함(KDDX) 추가 전력 확보에 나서기로 했다. 해군은 세종대왕급(세종대왕함, 율곡이이함, 서애류성룡함) 구축함, 정조대왕급(정조대왕함, 다산정약용함, 3번함 건조 중) 구축함 등 이지스 구축함 6척 확보와 함께 KDDX를 최대 18척까지 보유하겠다는 계획을 수립했다. KDDX 사업은 배 선체부터 전투 체계, 레이더 등 무장을 국내 기술로 만드는 국산 구축함 사업이다. 미니 이지스함 6척을 건조한다. 신형 군함을 도입하는 7조8000억 원 규모의 KDDX 사업은 방위사업청이 우왕좌왕 하는 사이 진전되지 않고 있음에도, 해군이 KDDX Batch-Ⅱ, KDDXⅡ 사업을 만들어 국산 이지스함을 추가로 확보하려는 계획을 세운 것은 한미 간 '기술 이전 문제' 때문으로 보인다. 국민의힘 강대식 의원이 19일 해군본부에서 제출받은 자료에 따르면, 해군은 지난해 6월 미 해군 측에 서한을 보내 "북한 위협 대응을 위해 정조대왕급 이지스함과 SM-3/6 함대공미사일 확보 등을 추진 중이지만, 이지스함 전투력을 크게 높이는 협동교전능력(CEC) 미탑재로 초수평선, 장거리 대공표적 대응 능력이 제한되고 있다"며 대한(對韓) 수출을 요청했다. CEC는 지구의 곡면 특성을 감안, 여러 함선과 항공기에서 레이더 등으로 추적·확보된 표적정보를 고용량 네트워크를 통해 실시간 융합·분배해서 공통 표적을 산출, 원격교전을 치를 수 있도록 지원하는 체계다. 이에 대해 미 해군은 같은 해 8월 답신에서 "미 정부의 수출통제 및 기술이전 정책은 한국에 대한 CEC 수출을 지원하지 않는다"며 거부 의사를 밝혔다. 미 해군은 거부의 이유로 밝힌 '수출통제 및 기술이전 정책'이 무엇을 의미하는지 구체적으로 명시하지 않았다. 호주는 2018년 호바트(Hobart)급 방공구축함, 일본은 2020년 8번째 이지스함이자 아타고급의 개량형인 마야급 이지스함에 CEC를 탑재하도록 허용했지만, 한국에는 CEC를 판매할 의사가 없다는 뜻을 명백하게 밝힌 것이다. 호주·일본에는 CEC를 제공한 미국이 같은 동맹국인 한국에는 수출하지 않으려는 '이중적 태도'에 실망한 해군이 이지스함 기술 국산화를 표방하는 KDDX 추가 건조로 방향을 틀었던 것으로 보인다. 미국의 판매 거부에 따라 해군은 2030년대 중·후반까지 미국 CEC와 유사한 '한국형 해상통합방공체계'를 구축하는 것으로 선회했다. 이를 위해 국방과학연구소(ADD) 주도로 관련 핵심기술 개발을 추진할 예정이다. ADD가 개발하는 한국형 해상통합방공체계는 이지스 구축함, 해상초계기, 항공모함 등 해군 전력과의 연동, 그리고 장거리 미사일 요격체계(L-SAM) 등 첨단 무기체계에 적용이 가능하다. 하지만 미국산 전투체계를 쓰는 세종대왕급·정조대왕급 이지스함에선 한·미 간 체계 연동 및 통합 여부 등이 불확실해 원활한 운용을 장담하기 어렵다는 전망이 나온다. 따라서 해군은 정조대왕급 이지스함 추가 건조보다는 KDDX 추가건조를 선택한 것으로 풀이된다. KDDX 사업은 총 개념설계→기본설계→상세설계 및 선도함 건조→후속함 건조 순으로 이뤄진다. 개념설계는 2012년 당시 대우조선해양(현 한화오션)이 수주했고, 기본설계는 2020년 현대중공업(현 HD현대중공업)이 따냈다. 현재 상세설계 및 선도함 건조에 착수해야 하지만, 사업자 선정을 두고 양 업체 간 갈등이 심해지며 연기됐다. HD현대중공업은 기존 관례대로 기본설계를 주도한 업체가 수의계약을 맺어야 한다고 주장했다. 반면 한화오션은 HD현대중공업이 보안 벌점을 받은 점을 거론하며 '경쟁입찰'로 사업자를 선정해야 한다고 맞서고 있다. 업계 관계자는 "한화와 현대가 서로 한 치의 양보 없이 다투고 있는지 그 이유를 알 것 같다"면서 "KDDX 사업에서 한화와 현대의 대결은 '6척 싸움'이 아니라 '18척 싸움'이기 때문에 한 치의 양보 없는 대결 양상으로 치닫는 것 같다"고 했다. 해군은 현재 추진 중인 KDDX 6척 건조 사업이 출발하고, 차기호위함(FFX) Batch-IV 사업이 끝나는 즉시 곧바로 개량형이라 할 수 있는 KDDX Batch-II 사업을 실행한다는 계획이다. 최종적으로 새로운 개념을 적용한 KDDX-II 사업을 2035년 이후에 도입하기로 했다. HD현대중공업이 건조해 지난해 말 해군에 인도한 차세대 호위함(울산급 Batch-Ⅲ) 선도함 '충남함' [사진=HD현대중공업] 2025.10.20 gomsi@newspim.com ◆차기호위함(FFX) 사업 종료 후 차기호위함(FFX)-II 사업 = 한편, 해군은 기존 차기호위함(FFX) Batch-I/II/III/IV 사업을 완료한 후, 차기호위함(FFX)-II를 계획하고 있다. 해군은 FFX-II 사업에 대해서는 명확한 입장이지만, 건조시기와 구체적 제원에 대해서는 밝히지 않고 있다. 현재 해군은 차기 호위함(FFX) 사업으로 총 26척의 호위함(FFG)을 전력화 한다. FFX Batch-I 사업으로 인천급 호위함 6척, FFX Batch-II 사업으로 대구급 호위함 8척을 건조했고, FFX Batch-III 사업으로 충남급 호위함 6척을 건조하고 있다. 해군은 현재 차기 호위함(FFX) Batch-IV 사업으로 2023년부터 2032년까지 약 3조2500억 원을 투입, 총 6척을 건조하는 'FFX Batch-IV'(울산급 Batch-IV) 사업을 진행 중이다. 2029~2030년경 6척의 함정 모두가 해군에 인도될 예정이다. FFX 사업이 완료되면 광개토대왕급 구축함까지 모든 해역함대의 노후화된 중·대형 함정이 교체가 완료된다. ◆AI 기반의 연안초계함(OPV) 사업을 진행 = 또한 1000t급 연안초계함(OPV) 사업을 진행해, 미사일 고속함 PK-A/고속함 PK-B로 대표되는 고속함들을 보완할 계획이다. 연안초계함(OPV)은 인력 절감과 효율성을 위해 AI(인공지능) 기반의 자동화·무인화 기술이 적용된 미래형 함정이다. 1500~2200톤급으로, 기존 초계함보다 거주성 등이 향상시켜 연안 및 해상 경비, 해양 안전, 어업 지도, 해양 오염 감시 등 다양한 임무를 수행하도록 설계된다. 2020년 11월 10일 대우조선해양 거제 옥포조선소에서 진수한 중형급 잠수함 2번함 '안무함(KSS-Ⅲ, 3000톤급)'. 안무함은 2018년 9월 진수한 도산안창호함에 이은 장보고-Ⅲ급 두 번째 잠수함이다. 해군이 건조하는 '장보고Ⅳ' 잠수함도 같은 체급의 형상이다. [사진=대우조선해양] 2025.10.20 gomsi@newspim.com ◆장보고IV 사업 추진에 이어 2040년경 원잠 추진 = 한편, 해군의 수중전력인 잠수함 전력증강 계획에 대해 살펴보자. 해군은 2035년 이후 현재 장보고III Batch-I/II/III를 끝내고, '장보고IV 사업'으로 넘어간다. 최종 결론이 나오기 전이지만, 해군이 밝힌 장보고IV 사업은 그동안 2000톤급 잠수함으로 알려졌으나, 해군이 이번에 밝힌 방향은 3000톤급인 것으로 알려지고 있다. 장보고IV 사업 이후인 2040년 무렵, 해군은 차세대 잠수함을 건조할 계획으로, 원자력 추진 기관을 탑재하는 것을 염두에 두고 있다. ◆P-8A 포세이돈 후속으로 한국형 해상초계기 개발 계획 = 해군은 현재 P-3C/CK와 15대와 P-8 포세이돈 6대 등 21대의 해상초계기를 보유, 휴전선 길이의 9.5배, 남한 넓이의 3.3배에 이르는 30만㎢의 작전해역에 대한 상시감시와 주요 해상교통로를 보호하는 데 주력하고 있다. 해군항공사령부 전력은 현재 P-8A 포세이돈 6대를 주력으로 2030년대를 맞이한다. 하지만 해군은 이번에 기존 P-3C/CK 대체용으로 한국형 해상초계기 사업을 추진할 계획임을 분명히 했다. 지난 5월 29일 경북 포항기지에서 발생한 P-3CK 해상초계기 추락사고는 1968년산으로, 무려 57년을 운용한 노후 항공기의 위험성을 해군에 각인시켰다. 한국항공우주산업(KAI)이 서울ADEX에서 선보인 한국형 해상초계기 모형. KAI는 2017년 스웨덴 사브가 제시한 '소드피시형'의 국내 개발 해상초계기를 제시하고 있다. [사진=디펜스타임스 제공] 2025.10.20 gomsi@newspim.com 해군 관계자는 "해군은 현재의 P-3CK 기종을 2030년까지 운용하고, 그 이후에 최신예 한국형 해상초계기를 도입을 개획하고 있다"면서 "사고가 난 초계기와 동형인 나머지 P-3CK 7대의 조종사 안전, 그리고 대잠전력의 공백을 막기 위해 한국형 해상초계기 도입사업을 앞당겨야 할 필요가 있다"고 했다. 다만 2025년 10월 기준, 해군은 해상초계기를 해외 직도입으로 할지, 국내개발로 할지, 획득방법을 결정하지는 않은 것으로 알려졌다. 내년 1/4 분기에 획득방법을 결정하는 것으로 알려졌다. 업계 관계자는 "한국항공우주산업(KAI)에서는 2017년 스웨덴 사브가 제시한 소드피시형의 국내 개발 해상초계기를 제시하고 있다"면서 "KAI가 기존의 에어버스 A320 여객기를 개조하는 개발 계획에서 한 발짝 물러난 것으로 보인다"고 했다. 향후 해상초계기 추가 소요는 운용인력을 감안해 11대로 알려졌다. gomsi@newspim.com 2025-10-20 11:12