기아차, 전기차를 무선으로 충전하는 기술 개발

기사입력 2018.04.16 11:29
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현대기아자동차 북미 테크니컬 센터(Hyundai-Kia America Technical Center, Inc., 이하 HATCI)가 새로운 충전 시스템을 개발 중이라는 소식이다. HATCI가 모조 모빌리티(Mojo Mobility, 이하 모조)와의 협력 하에 새롭게 개발 중인 충전 시스템은 전원 케이블이 필요한 기존의 충전 방식과는 다른, 무선 충전 방식을 취하고 있다는 점이 흥미롭다. 모조 모빌리티는 미국의 무선충전기 개발사로, 스마트 기기 및 의료장비 등을 위한 무선 충전 시스템을 개발하는 기업이다.


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기아자동차(이하 기아차)에 따르면, HATCI와 모조 양사의 프로젝트는 미국 에너지부(U.S. Department of Energy)의 지원 하에 약 3년 전부터 진행되어 왔다고 전한다. 이를 통해 ‘전원 플러그가 필요 없는’ 전기 자동차의 새로운 미래를 열 수 있을 것으로 보고 있다. 본 시스템은 기아자동차 쏘울의 전기차 모델에 탑재하여 시험 중에 있다.


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HATCI와 모조의 협업으로 새롭게 개발 중인 무선 충전 시스템은 차량에 설치 가능할 정도로 소형화되어 있으면서도 10kW의 정격출력과 85%의 충전 효율로 고속 충전하는 것을 목표로 한다. 이 시스템은 전자기장을 사용하는 방식으로, 지상의 송신용 코일와 차량 하부의 수신용 코일을 통해 충전이 이루어진다. 기아차는 현재 기술실증용으로 운영 중인 쏘울EV를 기준으로 완충까지 약 4시간 정도 소요된다고 밝혔다.


하지만 이러한 방식은 기본적으로 송신코일과 수신코일의 위치가 정확하게 맞아 떨어져야 높은 충전효울을 기대할 수 있었다. 현대기아의 시스템에 비해 먼저 선보인 바 있는 쉐보레 볼트EV 및 닛산 리프를 위한 에바트란(Evatran)의 애프터마켓용 무선충전 기술 역시 이러한 난점을 안고 있었다. 기아차는 이에 대해, “수신코일과 송신코일 간의 정렬에 약간의 오차를 허용하여 일상적 이용을 보다 편리하게 했다”고 설명했다.


물론, 이 기술은 이제 새롭게 개발된 기술이기 때문에 당장 양산차에 도입하기에는 어려움이 따를 것으로 보인다. 기아차도 근시일 내에는 양산차에 이 기술을 도입할 계획이 없다고 밝혔다. 그러나 이 프로젝트의 성공을 발판 삼아 이와 유사한 개념의 시스템을 보다 미래의 기아자동차 전기차에 적용이 가능할 수도 있다고 덧붙였다.


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HATCI의 수장인 윌리엄 프릴즈(William Freels)는 “우리는 본 시스템이 보여 준 성공과 시스템의 효율성에 대하여 매우 기쁘다”며, “우리는 실현가능성과 소비자들의 편의성을 만족하는 무선 충전 시스템을 개발하고자 했으며, 이 시스템이 탑재된 일련의 쏘울EV들을 통해 우리가 제시하는 플러그 없는 전기차의 미래를 보다 명확하게 볼 수 있다”고 전했다.


현재 전기차에 대한 무선충전 기술을 개발하고 있는 제조사는 현대기아뿐만이 아니다. 이미 미국의 포드, 독일의 BMW와 메르세데스-벤츠, 일본의 닛산과 토요타 등이 독자적인 무선충전 방식을 개발 중에 있다. 이와 유사한 기술로는 한국과학기술원(KAIST)의 무선전력전송연구센터의 주도로 개발한 온라인 전기버스가 있다. 다만 이 방식은 충전의 개념이 아니라 전기철도에 더 가까운 방식으로, 도로 구간에 매설된 송신 코일을 이용하여 실시간으로 전력을 공급받는 형태다.

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