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ⓒ김현서 제작

 

스마트폰과 각종 전자기기에 이어 전기차까지, 무선충전을 할 수 있는 시대가 성큼 다가왔습니다. 무선충전기 위에 스마트폰을 올려놓으면 충전이 알아서 되듯이, 무선충전 장치가 설치된 주차장에 전기차를 세워놓으면 충전된 전기차를 이용할 수 있게 되죠. 그런데 더 놀라운 일이 있습니다. 달리면서 충전할 수 있는 전기버스가 등장했습니다.

 

본래 전기차는 무겁고 부피도 큰 데다가 비싼 배터리 문제와 충전시간보다 효율이 떨어지는 문제가 있었죠. 이 문제들은 전기차 상용화에 있어서 큰 걸림돌이 되었는데요. 이를 해결하기 위해 국내 한 스타트업에서 달리면서 실시간으로 무선충전이 가능한 신개념 전기차 시스템을 개발했습니다. 도로를 충전소로 활용하여 배터리 문제와 충전 문제를 해결할 수 있게 된 것이죠. 그렇다면 어떻게 이런 일이 가능한 걸까요?

 

무선충전 전기버스 원리 ⓒ김현서 제작

 

무선충전 전기버스의 핵심 기술은 바로 자기공진 형상화 기술(SMFIR, Shaped Magnetic Field)인데요. 이 기술은 도로 밑에 매설된 전선에 자기장을 발생시킨 후, 버스 하부에 장착된 집전장치에서 자기장을 모아 전기에너지로 변환하여 차량을 운행할 수 있도록 해줍니다. 간단히 말하자면, 전류를 흘려 발생하는 자기장으로 전압을 일으켜 전기에너지를 얻는 것입니다.

 

무선충전 전기버스 충전 과정 ⓒ김현서 제작

 

이 기술을 이용하기 위해서는 전력을 공급해주는 급전장치와 외부로부터 전력을 받아들이는 집전장치가 필요합니다. 도로에 급전레일을 설치하고, 급전인버터로 급전레일에 전류를 흘려보냅니다. 이후 버스 하부에 장착된 집적장치로 자기장을 모아 레귤레이터로 배터리를 충전하며 작동합니다.

 

그렇다면 급전장치로 인해 도로를 걷다가 감전되는 일은 없는 걸까요? 그런 안전성에 대해서는 걱정할 필요가 없어요. 급전인버터가 버스 하부에 장착된 집전장치만을 인식하여 전력을 공급하는 세그먼테이션 기술이 적용되었기 때문에, 안전하게 전력의 이동이 일어납니다. 이렇게 세그먼트를 제어하여 전력을 공급하면 대기전력 손실 또한 줄일 수 있답니다.

 

이런 무선충전 전기버스를 이용하게 되면 아래와 같이 많은 이점이 있어요.

무선충전 전기버스 특징 ⓒ김현서 제작

 

무선충전 전기버스는 안전성과 편의성, 경제성 면에서 모두 뛰어난데요. 이러한 많은 특징으로 인해 무선충전 전기버스는 타임지에서 2010년을 빛낸 세계 50대 발명품으로 선정되고, 세계 경제 포럼에서 2013년 세계 10대 유망기술로 선정되었습니다.

 

무선충전 전기버스는 기술력은 갖추고 있지만, 버스의 무선충전에 활용되는 85kHz 주파수 대역이 국내 전파법상 전기버스 무선충전용으로 분배되지 않아서 실증사업이 불가능했어요. 그뿐만 아니라 전기버스에 무선충전장치 장착에 대한 튜닝 승인 요건, 무선충전기의 도로 매설 심도 기준, 무선충전기 형식 승인 요건 등 현행 규제 7가지에 가로막혀 현실에 적용이 어려웠죠.

 

하지만 이제 무선충전 전기버스가 달리는 모습을 볼 수 있게 된답니다. 지난해 과학기술정보통신부에서 ‘제12차 신기술·서비스 심의위원회’를 열었는데요. 심의위원회는 무선충전 전기버스의 중요성을 인지해 2년간의 실증 특례를 부여했어요. 따라서 올해 7월부터 대전시 대덕연구개발특구 순환 전기버스 노선에서 무선충전 전기버스 7대를 실증 운전할 예정입니다.

 

기대효과 ⓒ김현서 제작

 

앞으로 무선충전 전기버스가 상용화된다면 친환경 대중교통 시스템을 구현할 수 있어 대기오염 물질 배출량을 감소시킬 수 있고, 원유 수입량 또한 줄일 수 있어요. IT, 자동차, 도로 기술의 융복합을 통해 전기차 시장에서의 경쟁력을 확보할 수도 있습니다.

 

이렇게 기발한 무선충전 전기버스를 국내에서 최초로 개발했다는 게 정말 뿌듯하네요. 이 밖에도 우리나라에서는 전기차 상용화를 위해 많은 노력을 하고 있습니다. 달리면서 충전하는 무선충전 전기버스를 시작으로, 일반 전기차도 도로에서 충전할 수 있는 날이 온다면 정말 편리할 것 같지 않나요? 하루빨리 무선충전 전기버스가 상용화가 되는 날이 오면 좋겠습니다.

 

 

 


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