"로봇으로 전기차 충전"…SK시그넷 컨소시엄, 기술 실증 완료

PnC·다중제어 갖춘 로봇 충전 시스템 개발…극한 환경 안정성 검증

전기차 충전기 전문 제조기업 SK시그넷이 로봇 기반 급속 자동충전 시스템 실증을 완료하고 국제 규격 기반 인증도 확보했다.

SK시그넷 컨소시엄은 산업통상자원부 산하 한국에너지기술평가원 국책과제 '로봇 기반 전기자동차 급속 자동 충전 시스템 개발 및 실증' 연구를 마치고, 무인·비접촉 전기차 충전 기술 실증을 완료했다고 21일 밝혔다. 

해당 기술은 로봇이 차량 위치를 인식해 충전 커넥터를 자동으로 체결하는 방식으로, 운전자 개입 없는 자동화 충전 환경을 구현했다.

이번 연구는 SK 시그넷을 비롯해 한국기계연구원, 한국자동차연구원, 한국전기연구원, 한국스마트그리드협회, 한국전자기술연구원, 고려대학교, 제우스, 씨메스, 그리드위즈 등 총 10개 기관이 참여했다. 컨소시엄은 5년간 400kW급 로봇 충전 시스템 장기 실증을 통해 충전 정밀도, 국제 통신 및 결제 표준 적합성, 사용자 안전성 등 상용화 필수 요건을 검증했다.

로봇 기반 전기차 급속 자동 충전 시스템 개념도 (사진=SK시그넷)

SK 시그넷은 하나의 로봇이 여러 차량을 순차적으로 충전하는 다중 제어 시스템을 개발했다. 자동충전에 필요한 전용 모뎀과 PnC 기능도 구현했다. 또한, 장기간 실증 데이터를 기반으로 알고리즘을 고도화해 로봇의 커넥터 체결 정확도를 높였으며, 혹한 등 예측 불가능한 외부 환경에서도 구동 효율을 유지할 수 있도록 기술을 보완함으로써 실제 충전소 운영 수준의 안정성을 확보했다고 설명했다. 이와 함께 로봇-3D 비전 인식 시스템을 최적화하고, 관련 기술 사업화 패키징까지 완료했다.

안전성 강화를 위해 보행자 및 차량과의 충돌 위험 예측 알고리즘을 검증하고, 극한 환경 조건에서 충돌 감지 장치 성능 시험도 진행했다. 이를 통해 자율주행 차량과 보행자가 혼재된 충전 환경에서도 무인 운영이 가능하도록 설계를 고도화했다. 또한 SK시그넷은 여러 차량 동시 충전 환경에서 전력을 최적으로 분배하기 위한 부하 제어 알고리즘 고도화도 병행해 시스템 효율성을 높였다고 부연했다.

상용화를 위한 인증도 완료했다. 로봇 팔(6축 다관절 매니퓰레이터) 시제품의 반복 정밀도 시험과 IP54 방수 방진 인증을 취득해 옥외 환경 적용 기준을 확보했으며, 로봇 기반 급속충전기 및 충전 젠더는 국제 안전 규격 IEC 61851-23 및 인터페이스 규격 (IEC 62196-3)에 따른 CB국제 상호 인증을 취득했다. 국내에서는 KC 인증과 고효율 인증을 취득하며 북미·유럽·중동·아시아 등 주요 시장 진출에 필요한 필수 요건을 갖췄다. 이는 CE·UL 등 주요 국가 인증 절차를 앞당길 수 있는 기반이다.

조형기 SK시그넷 최고경영자(CEO)는 “이번 컨소시엄을 통해 고출력·자동화 충전 기술 전반의 기술적 완성도를 한 단계 끌어올렸다”며, “앞으로도 충전 기술 고도화를 통해 다양한 모빌리티 환경에서 요구되는 인프라 경쟁력을 지속적으로 확보해 나갈 것”이라고 밝혔다.