스마트폰이나 전기차 사용의 가장 불편한 점은 배터리가 방전되면 무용지물이라는 점이다.
그렇다면, 스마트폰을 들고만 있어도 충전되는 시대는 과연 올까? 전기차를 무선 충전하는 방법은 없을까?
스마트폰과 전기차가 스스로 충전하는 ‘무선충전시대’가 곧 도래한다.
# 자동 무선 충전시대가 온다
자동 무선충전 시스템은 충전 케이블이 없이 무선으로 배터리를 충전하는 기술을 말한다. 무선충전시스템 위에 차량을 주차시켜 두기만 하면 된다.
충전이 끝나면 스마트폰으로 실시간 확인한 뒤 주차 이동버튼을 누르면 원하는 충전패드가설치돼 있지 않은 주차장으로 자동 주차가 이뤄진다.
충전 완료시 자율 발렛 주차가 이뤄져 다른 차량이 충전 시설을 이용할 수 있도록 스스로 빈자리를 만들어주도록 ‘자율 운전(Auto Driving)’기능이 차량에 장착돼 있기 때문이다.
운전자의 탑승 여부와 관계없이 차량 스스로 주차나 출차가 가능해 운전자의 시간을 절약해주고 주차나 출차 과정에서 발생 가능한 사고 위험도 줄여주게 된다.
# 무선충전 기술 어디까지 왔나?
# 자동 무선 충전시대가 온다
자동 무선충전 시스템은 충전 케이블이 없이 무선으로 배터리를 충전하는 기술을 말한다. 무선충전시스템 위에 차량을 주차시켜 두기만 하면 된다.
주차면에 설치된 패드와 전기차 하단의 충전 장치 사이에 유도전력이 작동해 충전이 이뤄지고 충전이 끝나면 휴대폰으로 완충사실을 알려준다. 전기차 운전자는 차량 시스템 위에 주차한 뒤 차량 계기판이나 스마트폰을 통해 ‘충전’버튼을 누르기만 하면 충전이 시작된다.
충전이 끝나면 스마트폰으로 실시간 확인한 뒤 주차 이동버튼을 누르면 원하는 충전패드가설치돼 있지 않은 주차장으로 자동 주차가 이뤄진다.
충전 완료시 자율 발렛 주차가 이뤄져 다른 차량이 충전 시설을 이용할 수 있도록 스스로 빈자리를 만들어주도록 ‘자율 운전(Auto Driving)’기능이 차량에 장착돼 있기 때문이다.
운전자의 탑승 여부와 관계없이 차량 스스로 주차나 출차가 가능해 운전자의 시간을 절약해주고 주차나 출차 과정에서 발생 가능한 사고 위험도 줄여주게 된다.
# 무선충전 기술 어디까지 왔나?
내연기관의 주유시간은 평균 5분 안팎인데 반해 전기차 배터리 충전시간이 상대적으로 길어 사용자 불편이 가장 큰 문제점이다.
게다가 충전을 위해 운전자가 케이블을 갖고 다녀야 하고 직접 연결하고 해제해야 하는 애로사항이 있다. 전기차 무선 충전기술은 이 같은 불편을 모두 없애준다.
메르세데스-벤츠는 패드 범위안에 차량이 들어오면 무선 충전이 이뤄지는 기술을 개발해 상용화를 준비중이다.
현대기아차와 포드, 닛산, 토요타 등도 사용화를 앞두고 있다. 현대차는 미국의 무선충전 스타트업 ‘위트리시티’와 무선 충전기술을 공동개발해 효율성을 높이는 연구를 진행중이다.
# 달리며 충전하는 무선충전시대 온다
게다가 충전을 위해 운전자가 케이블을 갖고 다녀야 하고 직접 연결하고 해제해야 하는 애로사항이 있다. 전기차 무선 충전기술은 이 같은 불편을 모두 없애준다.
메르세데스-벤츠는 패드 범위안에 차량이 들어오면 무선 충전이 이뤄지는 기술을 개발해 상용화를 준비중이다.
현대기아차와 포드, 닛산, 토요타 등도 사용화를 앞두고 있다. 현대차는 미국의 무선충전 스타트업 ‘위트리시티’와 무선 충전기술을 공동개발해 효율성을 높이는 연구를 진행중이다.
# 달리며 충전하는 무선충전시대 온다
전기차의 무선 충전기술이 어떻게 진화할 것인가? 고정식 충전장치에 이어 달리며 충전하는 다이나믹 무선 충전시대가 열리게 된다.
주행중인 도로와 차량 사이에 무선 충전이 이뤄져 차량 주행과 동시에 충전이 되는 다이나믹 무선 충전에 대한 선행 연구가 빠른 속도로 이뤄지고 있다.
특히 차량과 충전 매개체 사이에 거리가 멀어져도 충전이 가능한 자기공명 방식의 무선 충전 기술이 곧 개발돼 배터리 방전 걱정 없이 운전할 수 있는 세상이 열리게 된다.
# 양방향 충전 미래 전기차가 온다
현대모비스는 국내 최초로 양방향 충전기(Bi-directional On Board Charger)를 개발했다. 이 충전기를 전기차에 탑재하면 전력망으로부터 전기를 받아 배터리를 충전할 뿐만 아니라 반대로 전력망에 전기를 내보내 돈을 벌 수도 있다.
전력망을 통해 전기차를 충전했다가 주행 후 남은 전기를 전력망으로 다시 송출하는 개념으로 전기차가 움직이는 에너지 저장장치(ESS, Energy Storage System) 역할을 하는 것이다.
ESS는 원하는 시간에 전력을 생산하기 어려운 태양광, 풍력 등의 신재생 에너지를 미리 저장했다가 필요한 시간대에 사용할 수 있는 에너지저장시스템이다. 전기를 생산하는 발전 영역, 생성된 전기를 이송하는 송배전 영역, 그리고 전달된 전기를 실제 사용하는 수용가(소비자) 영역에 두루 적용된다.
양방향 충전기가 탑재된 전기차(V2G)는 충전된 전력을 작게는 가정이나 마을 등에 비상으로 공급할 수 있다. 전기차 4대면 20가구가 하루 동안 사용할 수 있는 에너지를 공급할 수 있다.
전기차 V2G(Vehicle To Grid)는 전기를 마음대로 주고 받을 수 있는 신개념 미래 전기차인셈이다.
# 스마트폰 무선충전시대도 곧 온다
현재 몇 미터 떨어진 거리에서 모바일 기기를 충전하는 기술은 상용화되지 못하고 있다. 하지만, 이스라엘 위차지(Wi-charge)는 적외선을 사용해 전력을 전송하는 기술을 곧 선보일 예정이다.
현재 약 5미터 거리까지 적외선 빔을 통해 전력을 송신할 수 있고 10미터 이상까지 전력을 보낼 수 있는 방법을 추진중이다.
미국의 스타트업 오시아(Ossia)도 코타(cota)라고 불리는 비접촉식 무선 충전 기술을 준비중이다. 주파수 방식을 이용해 5미터 이상의 거리에 전력과 데이터를 전송할 수 있다. 특히 반경 내에 있는 수십 개의 모바일 기기와 연결될 수 있는 것이 특징이다.송신기는 천장 타일 형태를 비롯해 다양한 폼팩터로 제공된다.
미국 에너저스(Energous)는 비접촉식으로 5미터 거리에서 송수신할 수 있는 기술을 확보해 상용화를 준비중이다. 미국 연방통신위원회(FCC)에서 최초로 원거리 무선 충전 기술 `와트업(WattUP)`을 승인받았다. 무선충전이 머지않아 배터리 방전 없는 세상을 앞당길 전망이다.
[최은수 기자]
주행중인 도로와 차량 사이에 무선 충전이 이뤄져 차량 주행과 동시에 충전이 되는 다이나믹 무선 충전에 대한 선행 연구가 빠른 속도로 이뤄지고 있다.
특히 차량과 충전 매개체 사이에 거리가 멀어져도 충전이 가능한 자기공명 방식의 무선 충전 기술이 곧 개발돼 배터리 방전 걱정 없이 운전할 수 있는 세상이 열리게 된다.
# 양방향 충전 미래 전기차가 온다
현대모비스는 국내 최초로 양방향 충전기(Bi-directional On Board Charger)를 개발했다. 이 충전기를 전기차에 탑재하면 전력망으로부터 전기를 받아 배터리를 충전할 뿐만 아니라 반대로 전력망에 전기를 내보내 돈을 벌 수도 있다.
전력망을 통해 전기차를 충전했다가 주행 후 남은 전기를 전력망으로 다시 송출하는 개념으로 전기차가 움직이는 에너지 저장장치(ESS, Energy Storage System) 역할을 하는 것이다.
ESS는 원하는 시간에 전력을 생산하기 어려운 태양광, 풍력 등의 신재생 에너지를 미리 저장했다가 필요한 시간대에 사용할 수 있는 에너지저장시스템이다. 전기를 생산하는 발전 영역, 생성된 전기를 이송하는 송배전 영역, 그리고 전달된 전기를 실제 사용하는 수용가(소비자) 영역에 두루 적용된다.
양방향 충전기가 탑재된 전기차(V2G)는 충전된 전력을 작게는 가정이나 마을 등에 비상으로 공급할 수 있다. 전기차 4대면 20가구가 하루 동안 사용할 수 있는 에너지를 공급할 수 있다.
전기차 V2G(Vehicle To Grid)는 전기를 마음대로 주고 받을 수 있는 신개념 미래 전기차인셈이다.
# 스마트폰 무선충전시대도 곧 온다
현재 몇 미터 떨어진 거리에서 모바일 기기를 충전하는 기술은 상용화되지 못하고 있다. 하지만, 이스라엘 위차지(Wi-charge)는 적외선을 사용해 전력을 전송하는 기술을 곧 선보일 예정이다.
현재 약 5미터 거리까지 적외선 빔을 통해 전력을 송신할 수 있고 10미터 이상까지 전력을 보낼 수 있는 방법을 추진중이다.
미국의 스타트업 오시아(Ossia)도 코타(cota)라고 불리는 비접촉식 무선 충전 기술을 준비중이다. 주파수 방식을 이용해 5미터 이상의 거리에 전력과 데이터를 전송할 수 있다. 특히 반경 내에 있는 수십 개의 모바일 기기와 연결될 수 있는 것이 특징이다.송신기는 천장 타일 형태를 비롯해 다양한 폼팩터로 제공된다.
미국 에너저스(Energous)는 비접촉식으로 5미터 거리에서 송수신할 수 있는 기술을 확보해 상용화를 준비중이다. 미국 연방통신위원회(FCC)에서 최초로 원거리 무선 충전 기술 `와트업(WattUP)`을 승인받았다. 무선충전이 머지않아 배터리 방전 없는 세상을 앞당길 전망이다.
[최은수 기자]
