2015 HOT 車 기술②...무선충전

올해 스마트폰, 전기차 무선충전 기술 주목 받아

선 자체가 필요없는 무선충전 기술은 올해 국내 자동차 업계에 큰 이슈를 만들어냈다. 스마트폰 무선충전에 이어 전기차 급속 무선충전까지 등장하면서 관련 기술 발전 속도가 빠르게 이뤄지고 있다.

자동차 내 스마트폰 무선충전 기능은 지난 4월 삼성전자 갤럭시S6 출시 이후 여러 차종에 적용되기 시작했다. 스마트폰 무선충전 기능이 탑재된 대표적인 차량은 기아자동차 신형 K5, 한국GM 임팔라, 현대자동차 제네시스 EQ900 등이다.

전기차 무선충전 기술은 지난 5월 경기도 일산에서 열린 세계전기차학술대회 이후 급격히 주목받고 있다. 퀄컴은 6.6kW급 무선충전 패드가 설치된 ‘헤일로(HALO)' 기술을 세계전기차학술대회에 선보여 이목을 집중 시켰으며, 국내 중소업체인 AWPS가 이를 능가하는 50kW급 급속 무선충전 기술을 곧바로 공개했다.

아이폰6용 별도 무선충전 케이스로 신형 K5 스마트폰 무선충전 기능을 실행시키는 모습 (사진=지디넷코리아)

퀄컴이 내놓은 6.6kW급 '헤일로' 전기차 무선충전 패드 (사진=지디넷코리아)

■발열, 충전 속도가 스마트폰 무선충전 최대 걸림돌

국내외 완성차 업체들은 스마트폰 무선충전 기술 탑재를 늘리고 있다. 이에 차량 내 스마트폰 충전을 위해 USB 선을 가지고 다녀야 많이 사라지고 있는 추세다. 하지만 차량 내 스마트폰 무선충전 기술은 아직 초기단계다.

현재까지 적용된 대다수의 차량 내 스마트폰 무선충전 기술은 무선충전 국제표준 ‘qi(치)’ 마크를 인증받았다. 따라서 qi 마크를 인증받은 스마트폰이나 충전 케이스를 가지고 있는 경우에만 충전이 가능하다. 아직까지 일부 스마트폰에만 차량 내 무선충전이 가능하다는 것이다.

EQ900 변속기 오른쪽 수납함을 열면 치(qi) 규격을 지원하는 스마트폰무선충전시스템과 USB 연결 단자가 보인다. (사진=지디넷코리아)

차량 내 스마트폰 무선충전은 자기유도방식이다. 충전 패드나 관련 기기를 소지해야만 무선충전이 가능한 셈이다. 이 때문에 무선충전 중인 스마트폰이 무선충전대의 자기장의 영향으로 단시간내에 발열을 일으킬 수 있다. 심지어 유선충전에 비해 충전 속도가 느리다.

자기유도 방식과 달리 공중으로 퍼지는 전파를 활용한 자기공진 방식은 충전 효율이 떨어진다는 것이 최대 단점이다. 미래창조과학부는 지난 2013년 12월 자기공진 방식의 무선충전 기술기준을 마련했지만 충전 효율이 상대적으로 떨어질 수 있다는 이유로 자동차 업계로부터 외면 받고 있다.

이에 완성차 업체들은 차량 내 스마트폰 무선충전 기술 단점 보완에 나서고 있다. GM의 경우 2016년형 말리부, 임팔라, 크루즈, 볼트 등에 무선충전 시 과열을 방지하는 ‘액티브 폰 쿨링’ 시스템 기술을 선보였다. 충전 패드 위쪽에 설치된 별도의 에어벤트가 찬공기를 내뿜어 스마트폰의 과열을 방지시키는 기술이다.

GM의 액티브 폰 쿨링 기술 개념도. 스마트폰 무선충전시 별도의 에어벤트에 찬 공기가 나와 스마트폰의 과열현상을 방지시킨다 (사진=GM)

■전기차 보급 활성화 기대되는 전기차 무선충전

전기차 무선충전도 아직은 초기 걸음마 단계다. 하지만 기술 발전 속도가 스마트폰 무선충전에 비해 빠르다. 이로 인해 전기차 보급이 활성화 될 것이라는 분석이 나오고 있다.

퀄컴이 내놓은 헤일로 무선충전 기술은 사물인터넷(IoT) 분야 대표 기술로 알려졌다. 자체 무선충전 패드와 스마트폰 앱을 연동하면 실시간으로 충전상황을 스마트폰으로 확인할 수 있다. 전기차 무선충전을 위해 기존 차량의 센터페시아 내비게이션을 개조할 필요가 없다.

퀄컴은 다임러와 손잡고 전기차 무선충전이 가능한 벤츠 차량 출시를 진행할 방침이다. 출시 시기는 미정이다.

전기차 무선충전 현황을 나타내는 퀄컴 헤일로 스마트폰 앱 화면 (사진=지디넷코리아)

퀄컴의 헤일로 기술은 전기차 충전의 개념을 바꾸는 신기술로 평가받아왔다. 하지만 이 기술의 단점은 바로 충전 시간이다. 퀄컴에 따르면 헤일로 무선충전의 최대 충전 시간은 3시간이다. 최대 30분~1시간 정도 소요되는 급속 충전기에 비해 시간이 오래 걸린다.

하지만 이같은 단점을 극복한 기술이 국내에서 세계 최초로 개발됐다. 국내 중소업체 AWPS를 이끄는 김현민 대표는 17kW급의 패드가 3개 설치돼 50kW급의 충전효율을 낼 수 있으며, 30분 이내에 충전이 가능한 전기차 급속 무선충전 기술을 선보였다.

AWPS 급속 무선충전 시스템 상용화시 개념도 (자료=AWPS)

AWPS의 급속 무선충전 기술은 공간성과 편의성이 고려된 점이 특징이다. 별도로 건물이나 주차장 구조를 변경할 필요가 없고, 유도레일이 설치돼 차량이 실수로 패드 위에 올라가는 일을 방지한다.

AWPS의 이같은 기술은 현재 주요 대기업에서 큰 관심을 얻고 있는 것으로 알려졌다. 만일 이 기술이 활성화되면 충전 인프라 걱정없이 전기차 보급이 활성화되는 시대가 도래할 수 있을 것으로 보인다.

주행 중에도 전기차 무선충전이 가능한 기술은 현재 개발중이다. 영국 정부는 지난 8월 “주행 중 전기차, 하이브리드 차량 등의 무선충전을 돕는 기술을 전국 주요 도로에 적용해 시범운영할 예정”이라고 밝힌 바 있다. 영국 정부는 사업 타당성을 위해 지난 2013년 9월부터 2년동안 별도 조사를 진행해 오고 있다.