▲ 급속충전기(왼쪽)가 한국전기연구원 창업보육센터내에 시범 설치된 모습. 오른쪽은 완속충전기

충전시간을 한층 단축한 한국형 전기자동차용 급속충전기가 국책연구소에 의해 개발돼 기술이전을 통한 양산화에 돌입했다. 충전시간 단축함과 동시에 변동요금제에 대비할 수 있는 스마트 전력계산 기능 등을 탑재하여 다가오는 전기차 시대의 도래를 대비할 수 있는 인프라 구축에 기여할 전망이다.

한국전기연구원(KERI·원장 유태환 www.keri.re.kr)은 최근 환경부 무저공해 자동차 사업단의 지원을 받아 수행한 "전기자동차 급속충전시스템 상용화 개발 및 인프라구축방안 제시" 과제(과제책임자: 임근희 전기추진연구센터장)를 통해 지난 2년간 연구개발한 결과, 전기자동차 인프라 구축을 위한 급속 충전기의 상용화 개발을 완료했다고 밝혔다.

한국전기연구원(이하 'KERI')이 참여기업인 (주)코디에스, (주)피에스텍, (주)파워로직스 등과 공동 개발한 한국형 급속 충전기는 60kW 용량으로 최대 150A의 충전이 가능하다. 이는 현재까지 개발된 기존 급속충전기(50kW, 110A)급에 비하여 출력을 20% 높여 충전시간을 35% 가량 단축할 수 있는 사양이다.

KERI가 개발한 급속 충전기는 KERI가 보유한 특허기술인 고주파 소프트 스위칭 방식의 "고효율 컨버터 토폴로지"를 적용하여 60kW 출력시 최대 효율이 96-97%에 이르며, 330V급 배터리 충전시 93~95%의 높은 효율을 나타냄을 확인했다.

충전 컨버터부의 사이즈 및 중량은 100리터 70kg에 불과하다. 이로 인해 기존 개발된 전기자동차용 급속 충전기에 비해 전력밀도를 20%~170% 가량 크게 향상시켰으며 전체 효율을 2-3% 가량 올릴 수 있다.

KERI 자체 실험 결과, 준중형급 전기자동차에 탑재되는 20kWh급 배터리 충전시에 17분의 충전시간이 소요되며, 소형 전기자동차에 탑재되는 16kWh급 배터리 충전시 14분 정도의 충전시간이 소요됨을 확인하였다.

개발된 급속 충전기는 실시간으로 변동되는 요금제에 따른 전력요금 계산기능을 가지는 스마트한 전기자동차용 전력량 계측기능을 탑재하고 있으며, 급속충전기의 효율적인 시험을 위해 BMS(Battery Management System : 배터리 관리 시스템) 시뮬레이터를 함께 개발함으로써 차량의 BMS와 직접 연동 없이 배터리와 BMS 시뮬레이터만으로 급속 충전기의 통신 시험 및 충전 시험이 가능하도록 구현되었다. 개발된 급속충전기는 참여기업 (주)코디에스와 기술이전 계약이 체결되어 양산화 판매 중이다.

아울러 이번 과제에서 제시된 "한국형 급속 충전기의 표준 제시안"은 스마트 그리드 협회 표준팀의 전문위원들의 검토를 거쳐 기술표준원의 "전기자동차 전도성 충전장치:직류(DC) 충전소" 표준 초안으로 채택되어 지난 3월 4일 고시(고시번호:2011-0050호(11.03.04), 표준번호:KS_C_NEW_2011_0059)된 바 있다.

한편, KERI는 전기자동차에 대한 국내외적 관심이 높아져 가고 있는 상황에서 모터, 인버터, 전력변환장치, 배터리 및 급속충전기 등 전기자동차 구동의 핵심 부품 및 전력공급계통과 연계한 충전인프라 등을 집중 연구하는 한편, 충전기를 비롯한 각종 고전압 부품의 시험인증 사업 등 다양한 전기자동차 관련 연구와 서비스를 진행하며 전기자동차 관련 기술 개발을 주도하고 있다.