▲ [사진 = ㈜태원디앤씨]

서울시 시내 곳곳에 설치돼있는 전기차 급속 충전기의 충전율을 80%로 제한될 예정이다. 전기차 배터리가 80%까지 차면 자동으로 충전을 멈추는 것으로, 서울시는 오는 9월부터 이 같은 80% 충전 제한 제도를 시범 운영한다고 28일 밝혔다. 서울시가 소유한 100㎾ 이상 급속 충전기부터 시작해, 연내 민간 보유분까지 총 400여기의 시내 급속 충전기에 80% 충전 제한을 적용할 방침이다. 이유는 안전성과 효율성 때문이다. 전기차 배터리는 충전율이 80%를 넘으면 충전 속도가 느려진다. 또 전류를 계속 공급해 100% 완충 상태를 유지할 경우 과충전으로 배터리 성능이 떨어지고, 화재 발생 우려도 커진다. 이처럼 최근 전기차 배터리의 화재위험과 효율성에 대한 문제가 계속해서 제기 되면서 정부에서는 여러 가지 관련 정책을 마련하고 있으며, 관련 기업에서도 보다 효율적이고 안전한 충전 시스템 개발에 열을 올리고 있다.
이런 가운데 국내 한 중소기업에서 안전하고 빠른 충전시스템을 선보이며 많은 주목을 받고 있다. 본지에서는 그 주인공인 ‘㈜태원디앤씨(신기술사업부 본부장 원제영)’을 찾아 집중취재를 진행하였다.

이차전지를 10분 만에 충전 가능한 기술 개발완료, 상용화 준비도 끝마쳐
전력 공급의 실시간 제어 통해 빠른 충전 속도에 안전성까지 확보할 수 있어
㈜태원디앤씨는 최근 다상발전기를 이용하는 초고속 충전방법을 개발하여, 큰 주목을 받고 있는 기업이다. ㈜태원디앤씨의 다상발전기를 이용한 초고속 충전기는 기술이 전기를 생산하는 발전시스템으로, 입력보다 출력이 많은 기술(특허 KR 10-2535113호)이다. 원제영 본부장은 “이차전지를 10분 만에 충전할 수 있는 기술을 개발하여 상용화에 성공한 것”이라고 소개했다.
일반적으로 충전 전류를 높여 충전속도를 빠르게 하려면 전압을 먼저 높여야 하지만, 이 경우 과충전 전압으로 인해 이차전지가 손상할 수 있다. 전기가 배터리에 충전하는 과정을 간단하게 살펴보면 우리가 일반적으로 사용하는 교류는 브릿지 다이오드(bridge diode)라는 장치를 통해 직류로 전환되어 배터리에 전기가 충전된다. 국내의 경우 한전으로부터 공급받는 전력은 보통 +- 5%의 편차를 보이는데 전기가 많이 사용되는 시간대는 전압이 다소 약하고, 전력 소비가 적은 새벽 대에는 비교적 강한 전압이 전송된다. 여기서 배터리 충전 속도의 차이가 발생하고 과전압이 발생할 확률이 높아진다.
㈜태원디앤씨는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 오랫동안 연구개발을 이어왔으며, 얼마 전 충전전류와 이차전지의 내부 임피던스의 관계를 실시간으로 연산하여 제어를 진행하면서 전력을 공급을 하여 1시간-10시간 소요되는 충전시간을 10분에 80% 이상 충전하는 혁신적인 기술을 개발하였다. 그리고 더 나아가 전기자동차 충전 중에 발생하는 화재사고를 미연에 방지하고자 과전압·과충전 등 이상 발생을 충전 중 실시간으로 감지하여 이차전지를 안전하게 보호하는 시스템을 충전기에 탑재해 충전 속도와 함께 안전성까지 확보했다.

▲ [사진 = ㈜태원디앤씨]

장애인·노년층의 이동권 확보를 초고속 충전으로 이루어 내다
㈜태원디앤씨, 충전 산업의 게임 체인저 될 것
㈜태원디앤씨는 자체개발한 혁신적인 충전기에 대한 보급 사업을 본격적으로 시작하고 있다. 원제영 본부장이 가장 먼저 주목하는 시장은 전동 휠체어·스쿠터 시장이다. 정부는 오래전부터 장애인이나 노년층들을 위한 전동 휠체어·스쿠터를 적극적으로 보급해오고 있다. 전국적으로 원활하게 보급은 되고 있지만 문제는 충전할 곳이 부족하고, 어렵게 찾은 충전기도 충전 속도가 너무 낮거나 불량인 경우가 많다는 것이다. 이와 관련한 문제는 오랫동안 제기되어왔는데, 과거 충전시간이 무려 10~12시간이나 걸린다는 언론 보도가 나오면서 사회적으로 큰 이슈가 된 적도 있었다. ㈜태원디앤씨의 충전기는 전동 휠체어·스쿠터를 1차적으로 10분 만에 80%까지 충전할 수 있고, 더 필요한 경우 추가적인 충전을 통해 5분여 만에 100%에 가깝게 완충을 할 수 있으며, 여기에 안정성까지 확보했다. ㈜태원디앤시의 충전기를 접한 지자체 관련자들은 장애인 및 노년층 이동권 복지 증진에 크게 기여할 것이라고 평가하고 있다.
원 본부장은 마지막으로 “당사의 기술을 전동 휠체어·스쿠터 충전기뿐만 아니라 일반 전기 자동차에도 적용할 수 있도록 준비하고 있다. 기존 자동차 충전기보다 10배 빠르게 충전 가능한 자동차 충전기 상용화를 준비하고 있으며, 이를 통해 전기차 충전업계의 게임 체인저가 될 것이다”고 언급하며 힘찬 포부를 전했다.