카이스트, 온라인 전기차 실용화에 '성큼'

카이스트(KAIST)가 새로운 무선전력 전달장치를 개발, 온라인 전기차 올레브(OLEV) 실용화를 앞당겼다.

KAIST는 원자력및양자공학과 임춘택 교수가 기존 레일형 급전선로와 형태가 다른 ‘I형 무선전력 전달장치’를 개발했다고 20일 밝혔다.

임춘택 교수 연구팀이 개발에 성공한 I형 무선전력 전달장치는 모듈형 제작이 가능하기 때문에 기존의 급전선로에 비해 콘크리트 공사가 필요 없고 아스팔트 시설비용도 절약할 수 있다. 이 때문에 온라인 전기차에 적용할 경우 설치비용을 크게 절감할 수 있다.

KAIST 올레브는 도로 밑 약 15cm 지점에 매설한 전선에서 발생하는 자기장을 차량하부에 장착한 집전장치에서 전기에너지로 변환해 운행하는 새로운 개념의 친환경 전기차다. KAIST 올레브는 지난 2009년 세계 최초로 개발된 도로주행용 무선전기차로, 신호대기 등 정차 중에 충전할 수 있으며 주행 중에는 실시간으로 전력을 전달받아 운행한다.

현재 대전 KAIST 문지캠퍼스를 비롯해 여수 엑스포전시관, 서울대공원에서 각각 시범운행 중인 올레브는 레일형으로 급전선로 폭이 80cm이며 공극간격 20cm에서 집전장치 당 15kW까지 충전이 가능하다.

KAIST 오레브는 그 동안 기술력과 아이디어 면에서는 크게 인정을 받은 반면 기존 도로에 설치하기 위해선 도로를 파고 시스템을 설치해야 하는 등 경제성 문제로 상용화에 어려움이 있다는 지적을 받았다.

임 교수팀이 새로 개발한 ‘I형 무선전력 전달장치’는 급전선로 폭을 10cm로 줄여 기존선로 폭의 8분의 1로 줄였으며 무선전력도 공극간격 20cm에서 25kW까지 전달할 수 있다. 또한 차량의 좌우 허용편차도 24cm로 넓어졌으며 전자기장도 국제적 설계 가이드라인을 충족해 인체안전성에도 문제가 없다.

급전선로 폭이 획기적으로 줄어들고 공장에서 대량으로 모듈제작이 가능해진 만큼 그동안 경제성 측면에서 지적을 받아 온 KAIST 올레브는 새로운 급전시설 개발이 실용화에 큰 도움이 될 것으로 전문가들은 예상했다.

임춘택 교수는 “기존 레일형에 비해 공사시간은 10분의 1로 크게 단축되고 급전선로 비용도 80%에 불과해 시공성과 경제성이 모두 크게 개선됐다”고 설명했다.

임 교수팀의 연구 성과는 지난해 12월 국제전기전자공학회 전력전자 저널에 게재됐다. 임 교수는 올 2월 미국에서 열린 국제 전기차학회에 초청돼 관련기술에 대해 강연도 진행했다. 이 연구는 지식경제부가 지원한 온라인 전기자동차(OLEV) 원천기술개발과제를 통해 수행됐다.