급성장하던 전기차 시장이 주춤하고 있다. 환경부의 새 전기차 보조금 개편안은 상용차 구매 보조금을 대폭 늘렸지만, 소비자 반응은 미온적이다. 전문가들은 전 세계적인 전기차 수요 둔화의 주요 원인으로 부족한 충전 인프라를 지목한다.

세계적으로 우수한 충전 인프라를 갖춘 우리나라도 사용자들의 충전 불편은 마찬가지다. 그 핵심에는 급속 충전기 부족이 있다.

환경부에 따르면 올 상반기 기준, 국내 전체 충전기의 89%가 완속 충전기인 반면, 급속 충전기는 단 11%에 불과하다. 특히 전기 상용차 운전자들은 더 큰 어려움을 겪고 있다.

업계는 전기 상용차를 위한 메가와트 충전 시스템(MCS; Megawatt Charging System) 같은 대용량 초급속 충전기의 필요성을 강조한다. 이를 위해선 고용량, 고효율, 소형화를 동시에 구현하는 파워모듈 기술이 핵심이다.

이에 전기차 충전기용 파워모듈 국산화에 성공한 솔루엠이 나섰다. 한국에너지평가기술원의 국책 과제에 참여해 모빌리티 충전 인프라에 혁신을 일으키고, 전기차 시장에 다시금 활기를 불어넣겠다는 각오다. 

◆ MCS 핵심은 파워모듈...솔루엠, 150kW 파워모듈 개발

솔루엠은 9일 ‘인공지능 기반 고효율 MCS·초급속 충전시스템 개발 및 실증’ 과제에 참여한다고 밝혔다. 이 과제는 수백 kWh 혹은 MWh급의 대용량 배터리를 필요로 하는 전기 상용차에 적합한 충전 시스템을 개발하고 상용화하는 것을 목표로 한다.

이 기술은 최대 1500V 충전 전압을 지원해 버스, 트럭, 선박, 중장비 등 전기 상용차를 15분 내외로 충전할 수 있으며, 짧은 충전으로도 충분한 주행거리를 확보할 수 있다.

사업의 성공은 전기차 충전기용 파워모듈의 성능에 달려있다. 솔루엠은 MCS용과 초급속 충전기 겸용으로 150kW급 파워모듈을 개발할 예정이다. 96.5% 이상의 효율과 고집적화를 목표로 하며, 다양한 환경에서 사용 가능하도록 고방열 및 고밀도 수랭식 방열을 지원한다.

아울러 AI 기술을 접목해 파워모듈의 신뢰성을 높이고, 구성품의 수명을 예측해 충전기 고장률을 낮춰 전력 손실을 최소화할 계획이다.

솔루엠은 먼저 50kW급 단위 모듈로 필수 요건을 점검한 후, 2027년까지 150kW급 파워모듈 2종을 개발해 실증을 진행할 예정이다. 안전성 데이터 확보 후 국내외 판매 인증을 추진한다.

솔루엠 관계자는 “솔루엠이 이미 30kW급 모듈로 KC, CE, UL 인증을 확보한 바 있다”며 “ 150kW급 파워모듈의 사업화 또한 충분히 가능할 것”이라고 강조했다.

◆ MCS, 새로운 기회...채비·전기연구원 등과 협력

완성차 업체들이 성능이 개선된 전기차를 출시하면서 메가와트 충전 시스템(MCS) 등의 초급속 충전 시스템에 대한 요구도 높아지고 있다.

이에 따라 MCS에 대한 국제표준이 진행 중이며, 제조 기술력이 우수한 국내 전기차 충전업체들에게 MCS 시장은 새로운 기회의 장이 될 전망이다.

솔루엠은 30kW급 파워모듈 인증 경험을 바탕으로 150kW급 모듈 개발에 착수했다. 이를 통해 산업 경쟁력 강화와 전기차 대중화 촉진을 목표로 하고 있다.

상용화 고객 맞춤형 사업화 전략은 전기차 충전 솔루션 기업 채비가 주도한다. 국내 2만5000여기의 급속 충전기 설치 경험을 바탕으로, 북미 시장을 MCS의 주요 타깃으로 삼고 있다.

한국스마트그리드협회와 한국전기안전공사 전기안전연구원은 MCS 관련 제도 개선을 담당한다. 실증 기간 동안 안전성 검증과 표준 적용성 분석을 통해 관련 제도를 보완할 예정이며, 각계 전문가의 자문을 받아 실질적인 제도 정비에 나설 계획이다.

솔루엠 관계자는 “부족한 충전 인프라 문제를 해소하고 지속 가능한 운송을 앞당길 MCS의 등장은 전기차 시대의 새로운 이정표가 될 것”이라며 “국내 기업들의 앞선 기술력으로 MCS가 머잖아 상용화될 것으로 보인다”고 말했다.

한편 이번 연구는 '2024년도 에너지기술개발사업 국가지원 연구개발 과제' 중 '에너지 수요관리 핵심기술-에너지 효율혁신 사업'으로, 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원의 지원을 받아 수행한 연구 과제(RS-2024-00424413)다.

출처: 전기신문