정부가 전기차 무선충전을 위해 주파수를 분배하고 설비 설치 부담을 완화하기로 했다. 디지털 융합 산업의 활력을 제고하기 위한 규제 혁신을 추구한다. 이를 위해 전기차 무선충전을 위한 주파수 분배에 선제적으로 나선다고 하는데, 전기차 무선충전에 대해서 알아보자
전기차 무선충전시스템을 설명하기 앞서 무선충전 기술에 대해 설명하자면, 충전 방식에 따라 그 종류가 자기 유도방식, 자기 공진방식, 전자기파방식으로 나누어집니다.
자기 유도방식
자기 유도방식을 자기 유도방식을 이용한 무선충전기는 어렵지 않게 볼 수 있습니다. 스마트폰 무선충전기가 자기 유도방식을 활용하고 있습니다. 무선충전기와 스마트폰 내부엔 코일(둥글게 감은 전선)이 각각 있고, 무선충전기에 전력을 공급하면 내부 코일에 전류가 흐르면서 자기장이 형성됩니다. 코일이 자석 역할을 하기 때문입니다. 무선충전기 코일과 스마트폰 코일이 만나면 자기장이 변화하면서 유도 전류가 생성되게 됩니다. 이 유도 전류가 스마트폰 배터리로 이동되면서 충전이 되는 방식입니다.
자기 공진방식
코일이 맞닿지 않아도 충전할 수 있는 방식이 자기 공진방식입니다. 무선충전기에 있는 코일에서 특정 주파수로 진동하는 자기장을 생성해 같은 주파수를 가진 전자기기에 전류를 전달하면서 충전이 되는 것입니다. 어느 정도 떨어진 곳에서도 주파수만 같다면 충전이 가능하게 되는 것입니다. 자기 공진방식이 자기 유도방식에 비해 갖는 장점은 거리입니다. 전력 전송 거리가 길어 충전기와 0.6~1m 이내에만 있으면 충전이 가능합니다. 하지만 충전 효율이 자기 유도방식에 비해 떨어지는 단점이 있고, 충전 시간이 길어진다고 할 수 있습니다.
전자기파방식
전자기파방식도 있습니다. 수백 미터 떨어진 충전기가 수백 MHz에서 수 GHz 대역을 사용해 원격으로 전력을 보내고 센서가 전기에너지를 수집하는 방식입니다. 그런데 전자기파방식을 활용한 무선충전 기술은 초기 단계입니다. 전자파 문제 등 넘어야 할 산이 많아서 아직은 고려하기 힘듭니다.
전기차가 주목하는 충전방식
자기 유도방식은 충전 효율이 높다는 장점은 있지만 이 방식을 이용하려면 무선 충전기의 코일과 전기차의 코일이 붙어야 하기 때문에 전기차의 크기도 다르고 배터리 위치도 다 다른데 코일끼리 붙기 힘듭니다. 아우디, BMW 등도 자기 공진방식의 무선충전시스템에 주목하고 있습니다. 기존 유선 충전기 스탠드에 해당하는 컨버터(변환기)와 충전건에 해당하는 자성체 패드로 이루어집니다. 컨버터를 통해 전력이 공급되면 시스템의 자성체 패드와 차량 하단부의 자성체 패드가 공진을 하면서 전력이 전달됩니다. 이렇게 전달된 전력은 차량 시스템의 컨버터를 통해 배터리에 저장되면서 충전이 이뤄지는 원리입니다. 바닥에 깔려 있는 자성체 패드에 이물질이 낄 경우를 대비해 이물질 감지 기술도 적용시키면 됩니다.
전기차 충전 주파수
전기차 무선충전 기술은 전기차에 충전 플러그 연결 및 카드 태그가 필요 없어져, 전기차 보급을 촉진할 수 있는 핵심 기술이 될 것입니다. 하지만 그동안 무선충전 용도로 활성화된 주파수가 없어 무선충전 기기의 상용화가 어려웠습니다. 이에 연말까지 전기차 무선충전 용도의 주파수를 공고(85kHz)해 기기 상용화의 기반을 마련한다는 방침을 세웠습니다. 또 전자파 위해도가 낮은 저출력 무선충전 기기부터 단계적으로 제품별 ‘기기 인증제도’로 전환해 한 번만 인증받으면 이후 별도의 설치허가 없이 이용할 수 있도록 제도를 개선한다고 합니다.
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