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[EV 충전 인프라 개발 및 보급①] 전기자동차 충전 및 배터리 기술·보급 동향
2014년 3월 4일 (화) 00:00:00 |   지면 발행 ( 2014년 3월호 - 전체 보기 )

[EV 충전 인프라 개발 및 보급①]
전기자동차 충전 및 배터리 기술·보급 동향

표준제정 통해 인프라 구축 추진

세계 글로벌 자동차 메이커의 전기자동차 보급이 활발해 지고 있는 가운데 이의 핵심기술인 충전 및 배터리 기술에 관한 연구와 표준화도 활발히 진행되고 있다. 국내에서는 현재 완속충전에 관한 기술적 표준이 완료된 상황이며 이후 급속충전에 관한 표준도 순차적으로 진행되고 있는 상태다. 또한 전기자동차의 주요부품인 배터리 기술과 관련 국내 업체들이 글로벌 경쟁력을 바탕으로 우위를 점하고 있으나 후발 주자들의 추격도 빨라지고 있는 추세이다.

정리 김동기 기자

메이저 자동차 메이커들의 전기자동차 출시가 이어지면서 관련 산업인 충전기 및 배터리 시장도 새로운 전기를 맞을 것으로 기대되고 있다. 전기자동차 활성화의 기본적인 인프라인 충전기 분야의 경우 현재 각 메이커들간의 상이한 충전방식을 사용하는 가운데 최근 미국과 독일 기업들의 지원을 받고 있는 DC콤보 방식의 약진이 두드러지고 있는 상황이다. 국내의 경우 지금까지 일본 방식인 차데모 방식이 국내 자동차 메이커들의 채택으로 주류를 이뤄왔지만 최근 세계적인 추세에 맞춰 DC콤보 방식의 표준의 정립과 개발이 추진돼야 한다는 목소리가 높아지고 있다.


<국내 충전 인프라의 표준과 보급>

국내에서는 전기자동차의 충전방식과 관련해서 표준과 보급이 나뉘어서 진행되고 있다. 산업통상자원부(기술표준원)를 중심으로 국내 표준에 관한 절차가 진행되며 이를 바탕으로 한 구축 및 보급은 환경부가 진행하고 있다. 표준과 관련 완속은 이미 국·내외 표준이 정립되어 이를 통한 구축이 진행되고 있으며 급속충전기는 ‘DC 차데모type’은2011년9월단체표준, ‘AC 3상’은 2013년 8월 KS완료됐다. 그러나 최근 관심이 집중되며 국제 표준에 근접해 가고 있는 DC 콤보 type은 올해 상반기 중 표준의 제정이 계획되어 있다. 국내에 가장 많은 수가 보급되어 있는 차데모 방식은 일본이 개발한 충전방식으로 일본은 전기자동차 충전방식의 자국기술 국제표준 반영을 위해 도요타, 도쿄전력 등 158개 기업이 모여 ‘차데모협의회’를 구성하고 보급에 전력해 왔다. 차데모(CHAdoMO)는 충전(Charge)과 주행(Move)을 합친 말로 전기자동차의 충전시스템을 의미한다. 그러나 최근 미국과 독일 등의 DC콤보 방식의 표준채택이 이어지며 세계 표준도 DC콤보 방식의 채택이 힘을 받고 있다. 이미 미국은 콤보 방식을 충전 표준으로 채택했으며 유럽도 콤보 방식을 단일 표준으로 하는 법안을 추진 중에 있다. 국내에서도 이에 따라 DC콤보 방식의 지원이 이뤄져야 한다는 의견이 높지만 아직 국내 표준이 마련돼 있지 않은 상황이다. 또한 DC콤보 방식의 경우 스마트그리드 사업의 일환으로 추진되고 있는 스마트미터기(AMI)와의 충돌도 해결해야 한다는 문제를 안고 있다. 국내에서는 이러한 충전기의 표준화 이외에도 전기 자동차 차량 시스템, 전기 자동차 배터리, 충전시스템 등의 표준화가 진행되고 있다. 차량 시스템 표준화와 관련해서는 전기 자동차의 성능, 안전성, 전자파 영향, 에너지 소비율 등의 표준화가, 전기 자동차 배터리 표준화에서는 전기 자동차 저장 장치 성능 및 신뢰성 표준화와 에너지 저장 팩 성능 및 신뢰성 표준화가 진행되고 있다. 충전시스템 표준화에서도 충전 접속기구 표준화, 충전소 설치 및 운용 관련 표준화, 충전 요구 표준화가 진행되고 있다.


<충전기 동향>

미국은 이미 콤보 방식을 충전 표준으로 채택했으며 유럽도 콤보 방식을 단일 표준으로 하는 법안을 추진 중에 있다. 이처럼 국가들간의 상이한 이해관계 때문에 현재 국내에서 전기자동차를 내놓고 있는 글로벌 업체들은 각기 다른 방식의 급속 충전기를 지원하고 있다. 현대·기아자동차는 일본 도쿄전력이 개발한 차데모(CHAdeMO), 한국GM은 DC콤보, 르노삼성은 AC3방식을 각각 적용하고 있다. 지역적으로는 일본이 차데모 방식을 독일과 미국은 DC콤보 방식을 그리고 프랑스는 AC3상 방식을 채택하고 있는 것이다. 일본의 차데모는 급속, 완속 2개의 충전구를 각각 가지고 있는데 반해 독일과 미국에서는 급속과 완속을 합한 콤보 형식인 1개의 충전구로 표준화하고 있다. 지금까지는 차데모 방식이 일본 자동차 업체들의 적극적인 지원으로 급속충전기의 보급이 활발히 이뤄졌지만 최근에는 미국과 유럽의 업체들이 지원하고 있는 DC콤보 방식의 활성화가 빠르게 이뤄지고 있다. 또한 최근 현대·기아차 등도 해외수출모델에 DC콤보 방식을 지원하기로 하는 등의 움직임을 보이는 것으로 알려져 국내 모델의 적용여부 등을 바탕으로한 DC콤보 방식의 국내 보급 확산도 예상되고 있다.

 

<국내 표준 통해 인프라 보급>

그동안 국내에서는 차데모와 AC3상 방식만이 국내 표준으로 인정돼 환경부에서 급속충전기 인프라 구축지원을 받아왔다. 환경부는 운행수요, 표준제정 상황 등을 감안해 비상대비용 공공충전기 구축을 2017년까지 전국에 600기 구축해 나간다는 계획이며 전기자동차 보급 지원도 2012년과 2013년 공공부문 위주 진행됐던 방식을 변경 올해부터는 민간부문 위주의 방식으로 변경할 계획이며 그에 관한 예산도 대폭 확대될 예정이다. 그러나 현재까지는 국내표준이 차데모와 AC3상 방식만이 인정되고 있어 표준이 확정되지 못한 DC 콤보 방식은 환경부의 급속충전기 인프라 구축지원을 받지 못하고 있다. 이와 관련, 환경부는 우선적으로는 차량출시가 됐거나 예정되어 있는 듀얼 타입(차데모+AC3상) 충전기를 설치 중이며 DC콤보 타입은 차량 출시와 국내 표준제정 등을 상황을 감안해 설치를 추진한다는 계획이다. 또한, 환경부는 보급사업이 국내 표준을 바탕으로 진행되기 때문에 DC콤보 방식의 급속 충전기 보급이 이뤄지지 않고 있지만 표준이 정립되면 향후 3가지 방식을 모두 지원하는 급속충전기의 보급도 고려하고 있는 것으로 알려지고 있다. 
 
<배터리 시장도 각축>

충전기와 함께 전기자동차의 전원부분을 맡고 있는 배터리 시장의 각축도 지금까지와는 다른 양상을 보일 것으로 예상되고 있다. 자동차 배터리 시장의 경우 전기자동차의 활성화를 예상한 공급업체들이 전략적인 투자시설 증대 등을 진행했지만 지금까지 전기자동차 활성화가 더딘 발걸음을 보이면서 납품처 미비로 인한 어려움을 겪어온 상황이다. 그러나 최근 미국 시장에서 테슬라의 ‘모델S’등이 전기자동차의 상업적 가치에 관한 새로운 전기를 제공하면서 배터리를 제공하는 업체들도 새로운 활기를 맞을 것으로 예상되고 있다. 또한 올해는 독일 BMW도 새로운 전기차 모델의 보급에 적극적으로 나서고 있어 전기차용 배터리의 시장 확대도 본격적인 전환점이 마련될 예정이다. 한편, 현재 국내 업체인 LG화학과 삼성SDI가 이 부분에서 우위를 점하고 있으나 최근 중국 기업들의 빠른 성장으로 앞으로 경쟁은 더욱 치열해 질 것으로 예상되고 있다. 

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