점점 더 유망해지는 전기자동차 무선 충전

케이블은 더 이상 필요 없습니다.

전기자동차의 발전으로 도태될듯 했던 휘발유 자동차는 여전히 건재합니다. 무엇보다 쉽고 빠른 연료보급으로 장거리 운전에 탁월합니다. 이것이 큰 장점인 이유는 전기자동차처럼 최근 세대의 자동차가 장거리 이동에 취약하기 때문입니다. 현재 전기자동차는 케이블 표준이 정해져있지 않아서 장거리 운전시 중간중간 호환이 가능한 충전소를 찾는 등의 수고로움이 있습니다. 따라서 장거리운전시 미리 배터리를 완전 충전시키거나, 호환되는 충전소가 있는 경로를 따라서만 이동해야 합니다.

만약 전기자동차를 무선으로 충전할 수 있다면 정말 편리할 것입니다. 전동칫솔이나 휴대폰같은 작은 전자기기들은 전자기 유도라는 과정을 통해 무선 충전이 가능합니다. 전자기 유도란 패러데이가 발표한 법칙으로 자기선속이 시간에 따라 변할 때 도선에 전기가 발생하는 현상입니다.

전동칫솔이나 휴대폰 등의 무선충전을 해보신 분들은 아시겠지만 무선 충전은 그리 쉽지 않습니다. 라인을 따라 정확하게 정렬되어 있어야 하는데, 땅 위에서 많은 에너지를 전달해야하는 전기자동차는 무선 충전이 더욱 힘듭니다. 

이러한 문제를 매사추세츠 주 보스턴 근처의 회사인 WiTricity가 만든 것으로 해결할 수 있습니다. Witricity의 솔자이 박사 이론적으로 송수신 코일을 동일한 주파수로 공명함으로서 더 먼 거리에 더 많은 에너지를 전달할 수 있어야 한다는 것을 알고, 이를 실험으로 옮겼습니다. 실험 결과 2미터 간격의 60와트 전구를 충분히 밝혔으며, 이러한 실험 과정에서 주변 사람들에게 악영향없이 이루어질 수 있다는 것을 발견했습니다.

WiTricity는 현재 많은 자동차 회사와 협업해 2018년 bmw의 일부 차종에 상용화시켰습니다. 이를 통해 전기 자동차 무선충전 기술의 미래가 밝은 것을 알 수 있습니다. 또한 최대 93%의 효율로 자동차 배터리에 전력을 전송할 수 있고, 기존 무선 충전 기술과 달리 무선충전기와 전기자동차를 정확한 비율로 배치시킬 필요가 없습니다. 이는 무선충전기술의 굉장한 발전이라고 생각됩니다.

얼마나 많은 에너지를 빠르게 전달할 수 있을지는 비용과 설계의 문제입니다. 무선충전을 상용화시켜 집에서 사용하기 위해서는 11킬로와트 정도면 충분합니다. 실제 집에서 사용한다면 시간당 약 50km 근처까지 충전이 가능하고 2,000달러 정도가 발생합니다. 이 정도 가격대면 집안의 유선충전기와 경쟁할 수 있을 것입니다.

오늘은 전기자동차의 무선충전기술에 대해 알아봤습니다. 연구 결과를 보면 무선충전기술의 발전이 굉장히 기대되고, 얼른 사용화되었으면 좋겠습니다. 실제로 기존 휴대폰 무선충전기술의 경우 그냥 충전기 위에 올려놓는 수준으로, 충전되는 거리가 굉장히 짧은 것으로 아는데 무선충전기술의 발전이 기대됩니다.