전기 자동차(EV) 충전 인프라 기술 표준 충전망 네트워크

전기 자동차(EV)는 최근 들어 서서히 사용자가 늘고 있다. 그러나 EV의 원활한 보급을 위해서는 접근 가능한 충전 인프라의 가용성이 중요하다. 전기차 충전 인프라에 대하여 충전소와 충전기술의 종류에서부터 종합 충전망 구축등에 대하여 알아보기로 한다.

 

충전인프라

 

1. 전기 자동차(EV) 충전소

전기 자동차(EV) 충전소는 다양한 종류가 있으며, 각각 다른 충전 속도와 기능을 제공한다. 세 가지 주요 범주에 대해 살펴보면 레벨 1, 레벨 2, DC 급속 충전이 있다. 레벨 1 충전은 일반적으로 표준 가정용 콘센트를 사용하여 가장 느리고, 레벨 2 충전은 전용 충전 장치가 필요하고 더 빠른 충전 속도를 제공한다. 레벨 3 충전이라고도 하는 DC 급속 충전은 가장 빠른 충전 시간을 제공하며, 일반적으로 주요 고속도로와 상업 지역에서 사용된다. 

충전 종류	레벨 1	레벨 2	DC 급속
충전 형태	가정용 콘센트 사용	전용 충전 장치 필요	급속 충전 가능
설치 및 특징	별도 장치 없음, 속도 느림	일반 충전소, 빠른 충전 속도	고속도로 휴게소, 가장 빠름

 

2. 충전 기술 및 표준

표준화는 전기 자동차(EV)의 광범위한 채택과 충전 인프라 개발에 매우 중요하다. 일반적으로 사용되는 레벨 2 및 DC 급속 충전에 각각 SAE J1772 및 CHAdeMO와 같은 다양한 충전 기술 및 표준이 채택된다. 결합 충전 시스템(CCS)과 같은 새로운 표준과 테슬라의 슈퍼차저 네트워크의 광범위한 채택이 되고 있다. 충전 표준의 정립은 상호운용성을 보장하고 전기 자동차(EV) 소유자에게 원활한 충전 방안을 제공하기 위해 필수적으로 설정이 되어야 한다.

 

3. 충전 네트워크 구축

포괄적이고 신뢰할 수 있는 충전 네트워크를 개발하는 것은 전기 자동차의 대량 채택을 위해 매우 중요하다. 강력한 충전 인프라 구축과 관련된 시설이 필요하다. 도시 지역, 작업장 및 주요 이동 경로에 충전소를 전략적으로 배치해야 할 필요가 있다. 공공-민간 파트너십, 유틸리티 주도 이니셔티브, 자체 충전 네트워크 구축을 위한 자동차 회사의 역할은 물론 충전 인프라 구축을 위한 다양한 비즈니스 모델이 구축되어야 한다. 그리고 상호운용성, 스마트 그리드 통합 및 전력 충전소에 대한 재생 가능 에너지원의 사용이 되도록 보완이 되어야 한다.

 

4. 충전소 접근성 및 사용자 편리성

사용자의 편리성과 접근성은 전기 자동차 선택을 촉진하는 핵심 요소이다. 이용자의 안전과 편의를 보장하면서 접근이 용이하고 조명이 잘 들어오는 지역에 충전소를 두는 것의 중요하다. 또한, 전기 자동차 소유자들이 충전소의 위치를 쉽게 파악하고 사용할 수 있도록 모바일 앱과 내비게이션 시스템을 통한 실시간 충전소 가용성 정보의 제공이 잘되도록 하여야 한다. 사용자 편리성을 향상하기 위해 결제 시스템의 통합과 비접촉식 결제 방법 등에 대한 연구도 필요하다.

 

5. 전국에 설치된 전기차 충전소

현재 국내 등록된 전기자동차 대수는 약 14만 4천대이다. 이 중 절반 이상인 7만 5천여 대가 서울과 경기지역에 집중되어 있고, 나머지 지역은 1만 대 이하 수준이다. 반면 현재 운영 중인 공용 급속충전기는 9,800여 기에 불과하다. 즉, 전체 차량 대비 충전기 비율은 6%밖에 되지 않는다. 이러한 상황이다 보니 거주지 근처에 충전시설이 없으면 먼 곳까지 이동해야 하는 불편한 경우가 발생하게 된다.

 

6. 충전소가 부족한 이유

가장 큰 원인은 역시 부지 확보 및 구축비용 부담 문제라고 할 수 있다. 주유소처럼 도심 곳곳에 위치하기 위해서는 많은 공간이 필요하며, 또한 이를 위한 초기 투자비용이 많이 소요된다. 게다가 수익성 측면에서도 사업성이 높지 않아 민간사업자 참여가 저조하다는 점도 한몫하고 있다.

 

7. 향후 대책은

정부는 2025년까지 전기차 113만 대 보급을 목표로 삼고 있으며, 올해에만 총 13만 6천대를 보급할 계획이다. 따라서 향후 10년간 매년 최소 2배 이상의 충전기 수요가 예상된다. 정부는 고속도로 휴게소 200곳에 초급속 충전기를 배치하겠다는 계획을 발표했다. 특히 내년부터는 신축 아파트 주차장 콘센트형 충전기 설치 의무화(50세대 이상), 공공기관 신규설치 시 100% 친환경차 전용주차면 배정 등 관련 제도 개선을 추진한다고 한다.

 

8. 미래 트렌드 및 혁신

전기차 충전 인프라의 미래는 장밋빛 계획과 혁신으로 가득 차 있다. 350kW 충전과 같은 초고속 충전 기술의 등장으로 충전 시간을 대폭 줄일 수 있다. 무선 충전 기술, V2G(Vehicle-to-Grid) 기능, 양방향 충전 시스템의 통합도 진행된다.  에너지 저장 및 그리드 안정화를 가능하게 하는 충전 인프라의 개념을 탐구하여 전기 자동차 소유자와 에너지 생태계 모두에 대한 잠재적 이익이 되도록 추구한다.

 

9. 검토 및 고찰

전기 자동차 충전 인프라는 성장하는 전기 자동차 생태계의 중요한 구성 요소이다. 강력하고 접근 가능한 충전 네트워크의 가용성은 주행 거리의 불안을 해결하고 광범위한 전기 자동차 구매를 촉진하기 위해 필수적이다. 기술이 계속 발전함에 따라 충전 인프라는 더욱 효율적이고 빨라지며 재생 가능한 에너지원 및 스마트 그리드 시스템과 통합될 것이다. 정부 기관, 전력회사, 자동차 회사 및 기타 이해관계자 간의 협력은 포괄적이고 지속 가능한 충전 인프라 네트워크를 구축하는 데 중추적인 역할을 한다. 우리나라 경우에는 전국에 설치된 충전소가 부족하여 정부에서는 향후 전기차 수요에 맞추어 충전 인프라 구축에 제도적으로 추가할 계획을 세우고 있다. 따라서 충전 인프라에 투자하고 기술 발전을 수용함으로써, 우리는 더 깨끗하고 지속 가능한 미래의 교통수단으로의 전환을 추진할 수 있다.