전기차 시장에 부는 ‘무선’ 바람

이민우 기자
입력 2021.04.02 06:00
전기차 시장에 무선 배터리 관리 솔루션(WBMS)과 무선 충전 시스템 바람이 분다. 무선 시스템은 연결에 필요한 구리선 등 무거운 부품의 비율과 배터리 무게를 줄여 전기차 경량화와 주행거리를 향상에 유리하다. 최근 제너럴모터스(GM) 등 기업을 비롯해 완성차 업계에서 전기차 무선 시스템 개발에 박차를 가하는 중이다.

비스테온과 공동개발한 무선 배터리 관리 솔루션이 탑재될 전망인 GMC 2022년형 험머EV / 제너럴모터스
GM은 최근 자동차 부품 기업인 비스테온과 무선 배터리 관리 솔루션 개발에 성공했다. GM의 무선 배터리 관리 솔루션은 LG에너지솔루션과 함께 개발한 2세대 얼티엄 배터리에 탑재된다. 빠르면 내년부터 쉐보레 볼트EV와 GMC 험머 EV 등 주력 전기차 모델에 사용될 전망이다.

2020년 9월 부품 기업 아날로그 디바이스(ADI)는 무선 배터리 관리 솔루션을 발표했는데, 유선 방식 대비 배터리 전선을 90% 줄여 배터리 팩 부피를 15%넘게 감소시켰다. GM은 해당 기술을 채택하며 배터리 관리 시스템 무선화에 관심을 보였고, 올해 무선 배터리 관리 솔루션 기술 내재화까지 성공했다.

기존 유선 배터리 관리 방식은 부품 연결에 전선을 필수로 사용하는데, 구리전선이 1대당 25Kg가까이 투입돼 설계 구조를 복잡하게하고 무게를 증가시킨다. 완성차·부품 업계는 구리전선 대체와 비중감소를 연구중으로 무선 방식은 구리선의 비율을 크게 낮추는 해법이다.

전기차 무선 배터리 솔루션 상용화에서 중요한 점은 고신뢰성이다. 실제 전선을 소프트웨어로 대체하는 만큼, 돌발 상황에도 배터리를 안정적으로 관리할 수 있는 안정성이 필수다. 해킹 등 보안문제와 오류에 대응하는 신속한 시스템 재시작 능력과 방화벽 구성도 요구된다.

와이트리시티의 전기차 무선충전 기술에 대해 소개하고 있는 알렉스 구르젠 와이트리시티 CEO / 와이트리시티
무선 배터리 관리 솔루션 외에도 무선 전기차 충전 기술도 최근 빠른 상용화 가도를 밟는 중이다. 유럽과 미국은 전기차 무선충전 표준 제정을 진행하고 있었으며, 미국은 2020년 10월 미국자동차공학회(SAE)에서 전기차 11㎾ 무선충전 표준(J2954)을 도입했다.

미국 내 무선충전기술 선도기업인 와이트리시티는 2018년 BMW의 플러그인하이브리드 자동차인 530e모델에 패드형 무선충전 기술을 제공했다. 대중화되진 않았지만 2019년 퀄컴 무선충전 사업부 인수와 전기차 강세·SAE 무선충전 표준 제정에 힘입어 본격적인 상용화에 나설 전망이다.

국내에서는 카이스트(KAIST)에서 개발한 전기차 무선충전기술이 빛을 보기 시작했다. 도로에 전기선을 매설한 뒤 발생하는 자기력을 전기차가 공급받는 형태로 올레브(OLEV)라는 명칭을 가졌다. 2011년에 공개시연 됐을 정도로 일찍 개발됐지만, 상용화가 더뎌 카이스트 교내 등 일부 지역에 국한돼 운영됐다.

2020년부터 대전시가 카이스트 올레브 기술을 활용한 전기버스를 시내에 배치할 것을 추진하면서 상용화에 불이 붙었다. 조동호 카이스트 교수가 대표로 있는 와이파이원이 설비를 맡는다. 6월 시운전을 거쳐 7월 본격 운영을 시행할 계획이다. 대전시 외 타 지자체에서도 운영을 목표하는 상태다.

조동호 카이스트 전기 및 전자공학부 교수는 "초기 올레브는 20㎑였다면 대전에 운영될 올레브 버스는 85㎑로 더 발전된 경쟁력을 가졌다"며 "자동차 부품과 무게를 2분의 1로 줄일 수 있어 경량화와 가격경쟁력에서 큰 이점이 있다"고 말했다.

이어 "무선은 플러그 호환 등 문제를 겪는 유선보다 미래전기차에 적합한 충전 수단으로, 연내 승용 무선차 개발도 완료한 뒤 2022년 상용화를 시도할 계획이다"라고 말했다.

이민우 기자 minoo@chosunbiz.com


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