국내 최초 상용화 수준 양방향 충전기술 개발 성공
전기차 이동식 ESS로 활용하는 데 필요한 핵심 기술

현대모비스가 전기차를 에너지저장장치(ESS)로 활용할 수 있는 양방향 충전기를 개발했다. 전기차에 전기를 충전했다가 가정에서 활용할 수 있는 여건이 마련된 것이다.

현대모비스는 전기차 탑재형 양방향 충전기를 국내 최초로 개발해 V2G 시대를 앞당겼다고 16일 밝혔다.

V2G는 전기차, 플러그인하이브리드 등 충전식 친환경차를 전력망과 연결시켜 주차 중 남는 전기를 이용하는 기술이다. 전력망을 통해 전기차를 충전했다가 주행 후 남은 전기를 전력망으로 다시 송전(방전)하는 방식이다. 전기차를 움직이는 ESS처럼 활용할 수 있는 길이 열린 셈이다.

차량이 공급하는 전력은 작게는 가정이나 마을 등에서 비상전력으로 활용할 수 있다. 전기차 4대면 20가구가 하루치 사용할 수 있는 에너지를 공급할 수 있다. 이보다 많은 충분한 차량이 보급될 경우 여유 전력을 확보해 대규모 정전사태 등을 방지할 수도 있다. 국내에서 정전으로 인한 산업계 피해액은 연간 6500억원 수준으로 알려졌다.

업계는 V2G 적용 차량이 약 10만대가 보급될 경우, 화력발전소 1기의 발전용량에 준하는 500MW 수준의 전력을 확보해 줄 수 있을 것으로 추정하고 있다. 일반적으로 자동차 운행시간은 20% 이하에 불과하고 나머지는 주차 중이라는 점을 감안하면 활용방안도 다양할 것으로 기대된다. 현재 V2G는 일본, 덴마크, 미국, 중국 등지에서 시범사업이 한창이다.

현대모비스는 한국전력이 2015년부터 추진한 V2G 실증사업에 참여해 양방향 OBC 개발을 담당했다. ‘양방향 OBC’에는 직류, 교류를 양방향으로 변환하고 전압과 전력 주파수 등을 전력망과 동기화 하기 위해 AC↔DC 컨버터, 승압/강압 컨버터 등 ‘양방향 전력제어 회로’가 적용됐다.

실차 검증은 전용 충전소가 배터리 효율과 용량 등 차량의 전력 상태를 진단하는 것으로 시작한다. 이어 전력 공급량, 비용, 부하량 등을 분석한 가상의 시나리오에 따라 최적의 V2G 스케줄이 만들어진다. 차량은 이 데이터 신호를 받아 정해진 일정에 따라 충전과 방전을 반복하게 된다.

현대모비스의 ‘양방향 OBC’는 에너지 효율을 높이면서 부품 크기는 기존 아이오닉 친환경차의 단방형 충전기와 동일 사이즈로 개발됐다. 충·방전 출력은 모두 전기차에 적합한 6.6kW급을 구현하면서 현재 이 분야에서 가장 앞선 것으로 평가받는 일본과 동등한 수준의 기술력을 확보했다.

현대모비스는 이번 개발 성과를 통해 앞으로 2025년까지 30조원(267억달러) 규모로 성장할 것으로 전망되는 글로벌 V2X 시장에 능동적으로 대응할 계획이다.

현대모비스 친환경설계실장 안병기 이사는 “V2G는 2020년께 국내에서도 상용화될 것으로 전망되는데, 양방향 OBC의 크기를 절반으로 줄이고 에너지 손실율도 더 낮추겠다”고 밝혔다.