메가와트 충전→주행 중 충전→무선 충전
중대형 전기트럭 충전 방식, 진화 또 진화
중대형 전기트럭 배터리 충전 시스템 놓고
글로벌 상용차업계, 충전 속도·편리성 경쟁
전기트럭도 스마트폰처럼 무선충전…관건은 비용
최근 글로벌 상용차업계는 대형 상용차를 사용하는 고객들의 편의를 증진시키고자 다양한 충전방식을 구상 및 개발 중이다.
지난해 3월 환경부가 주최하는 친환경 모빌리티 전시회 ‘EV트렌드코리아 2023’에 볼보트럭의 대형 전기트럭 ‘FH일렉트릭’이 국내 최초로 공개되며 업계의 관심이 집중됐다.
하지만 이와 동시에 ‘시간이 곧 돈’인 개인 운송사업자들이 대형 전기트럭을 사용하기 위해서 ‘배터리 충전을 얼마나 쉽고 효율적으로 할 수 있는지’ 도 빠질 수 관심 대상이었다.
글로벌 상용차업계는 이미 전동화 시대에 맞춰 여러가지 충전방식을 구상하며 개발하고 있는 모습이다.
차린(CharIN), 최대 3.75MW용량의 MCS 시제품 공개
글로벌 상용차 업체들은 일반 전기승용차보다 배터리 용량이 10배 이상 큰 대형 전기트럭의 급속 충전을 위해 1kW의 1,000배인 메가와트(MW)급 고용량 급속충전기 개발에 박차를 가하고 있다.
지난 2022년 국제 전기차 충전 협의체 ‘차린(CharIN)’은 노르웨이 수도 오슬로에서 개최된 ‘전기 자동차 심포지엄(EVS35)’에서 최대 3.75MW급의 용량을 공급할 수 있는 메가와트 충전 시스템(Megawatt Charging System, MCS)의 시제품을 공개했다.
상용차업계는 MCS 충전 시스템이 20~30분 내로 대형 전기트럭을 완충할 수 있어 대형 전기트럭의 보급 속도를 끌어 올릴 것으로 전망하고 있다.
하지만 차주입장에선 충전소를 직접 찾아가야하고, 충전소를 찾았다 하더라도 사용자가 많거나 일부 충전기가 고장 났을 경우 다른 차주가 사용중인 충전기를 사용하기 위해 대기해야 한다는 불편함이 존재한다. 이 같은 문제를 해소하기 위한 대안으로 업계는 ‘주행 중 충전(Dynamic Charging)’방식도 개발 중이다.
2022년 차린(CharIN)이 공개한 메가와트충전시스템(MCS) 시제품.
최초의 주행 중 충전 방식, ‘이-로드 트레일’
대표적인 사례로 지난 2020년 주행 중 충전이 가능한 ‘이-로드 트레일(e- road trial)’방식이 적용된 스카니아의 ‘R450' 하이브리드 모델이다.
이-로드 트레일 충전 방식은 가장자리 차로에 전기 배선줄을 설치하고, 차량의 캡 지붕에 ‘팬터그래프’라는 별도의 커넥터를 장착해 주행 중 충전이 필요할 때 전기배선과 커넥터를 서로 맞물려 전기를 배터리에 공급하는 방식이다. 흔히 지하철이나 트램의 작동원리를 그대로 트럭으로 옮겨 왔다고 생각하면 이해하기 쉽다.
스카니아가 개발한 이-로드 트레일 충전방식의 R450 하이브리드 모델 4대는 현재 독일 건축자제 공급업체인 크나우프(Knauf)가 진행하고 있는 ‘e하이웨이 뤼벡(eHighway Lbeck)’이라는 프로젝트에 투입되어 테스트를 진행하고 있으며, 본 프로젝트는 올해 말까지 이어질 전망이다.
스카니아가 개발한 트램식 충전 방식 트럭.
막대한 비용과 안전성 우려?…주행 중 무선충전
최근 주행 중 충전방식은 무선충전 방식으로 한 단계 진화하고 있다. 일례로 일정구간 도로에 매설된 충전패드에 전력을 공급해 충전패드의 내부코일 주변에 자기장이 형성되면 차량 하부에 설치된 무선 수신기가 자기장 에너지를 받아 배터리를 충전하는 방식이다.
충전 효율도 뛰어난 편이다. 실제로 노르웨이 무선 충전 시스템 개발 기업 ENRX의 무선충전기술은 180kW의 급속 충전이 가능한 것으로 나타났다. 이런 기술이 도로 곳곳에 깔리면 전기차 운전자는 충전 스트레스에서 해방되고, 장거리 운행을 위한 불편함도 크게 줄어들 것으로 전망된다.
하지만 현재로서는 이 기술의 미래는 밝지만은 않다. 가장 큰 걸림돌은 역시 비용이다. 실제로 ENRX가 미국 플로리다 4차선 고속도로의 1.6㎞구간에 무선충전 시스템을 설치할 당시 수주한 금액은 1,360만 달러(한화 약 181억 6,900만 원)였다. 여기에 무선충전수신기 설치비용까지 생각하면 더 많은 비용이 발생한다.
안전성도 문제다. 도로 주행 중 무선충전이 가능하게 하려면 전자파가 발생할 수 밖에 없기 때문이다. 비나 눈에 의한 감전사고도 무시할 수 없다.
하지만 이런 한계점에도 충전소를 찾을 필요가 없고, 대형 전기트럭 전용 충전소 부지를 따로 마련할 필요 없는 주행 중 무선충전 방식이 한국 전기 배터리 충전시장에 새로운 바람을 불러일으킬 수 있을지 지켜볼만하다.
ENRX가 개발 중인 주행중 무선충전 시스템.
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이시우 기자 issue093@gmail.com
출처-상용차신문