정부가 기후변화와 환경 위기에 전략적으로 대응하고 신성장동력 창출에 기여할 그린뉴딜 유망기업 100곳을 2022년까지 선정해 육성한다. 환경부와 중소벤처기업부는 지난해 9월 41개사를 1차로 선정하고, 올해 30개사를 추가하기 위한 공모를 2월 9일부터 진행한다. 이에 정책브리핑이 1차 선정된 몇몇 기업들의 신기술 사례를 소개한다. (편집자 주)

지난해 코로나19 대유행으로 자동차 시장은 위축됐지만 전 세계 전기차(BEV·PHEV) 판매량은 전년 보다 42% 증가한 312만 대를 기록했다. 국내 전기차는 지난해 말 기준 누적 14만 대가 보급됐으며, 정부는 이를 점차 확대해 오는 2025년까지 113만 대로 늘리겠다고 발표했다. 또한 상시적인 생활충전환경을 조성하기 위해 고속도로 휴게소별로 충전기를 2020년 기준 2.5기에서 2025년 15기로 획기적으로 늘리기로 했다.

세계는 지금 전기자동차 시장을 주도하고 있는 테슬라를 선두로 각국의 완성차 업체들이 사할을 걸고 이 시장에 뛰어들고 있다. 국내 현대자동차도 2030년 이후에는 내연기관 차량을 생산을 중단한다고 선언했으며, 세계적인 자동차그룹 GM도 2035년에는 내연기관 차량을 제작하지 않겠다고 밝혔다. 자동차 제조 업체 뿐만이 아니라 애플과 같은 IT업체도 전기차 진출 가능성을 알렸다.

전기차 시장 확대와 함께 ‘전기차 폐배터리 시장’ 역시 높은 성장세를 보이면서 블루오션으로 떠오르고 있다.  환경부와 한국자동차자원순화협회에서 조사한 바에 따르면 전기차 폐배터리는 2020년 1000개에서 2025년이면 1만 3000여개까지 급증하고, 2040년에는 총 누적발생량이 약 245만 개까지 늘어날 것으로 전망했다.

통상적으로 전기차 배터리 사용 기간은 약 5~10년이기 때문에 현 전기차 보급율을 고려하면 사용후 배터리 재활용 시장은 대략 2025년 이후 본격화 될 것으로 예상된다.

◆ 다세대 주택 위한 ‘전기차 충전 인프라’ 구축

‘대영채비’는 전기차 충전기 제조에서부터 관제, 설치 및 관리, 운영(CPO), 결제서비스, 제휴, 모빌리티 충전 MSP(Management Service Provider)까지 원스톱 토털솔루션을 제공하는 기술력을 갖춘 전기자동차 충전기 전문회사다. 정민교 대표는 지속 가능한 친환경 에너지 시장의 성장 가능성에 주목하고, 사용 후 배터리를 활용한 전기차 충전인프라 구축에 대한 연구를 진행하고 있다.

이 회사의 전기차 충전 시스템은 전기차 사용후 배터리를 에너지저장장치(ESS)로 재활용하고 수배전 용량 증가 없이 에너지 부하를 관리해 다세대 주택 등에 활용할 수 있는 체계다. 정 대표는 “이를 활용하면 기존에 사용 후 반납된 배터리를 재활용하고, 발전량의 증가 없이 추가로 전기차 충전소를 설치할 수 있는 장점이 있다”면서 “특히 다세대 가구에 적합한 17.6kW 모듈형 전기차 충전 인프라로 개발을 진행하고 있다”고 설명했다.

또한 이 시스템의 확장된 개념으로 다세대 주택뿐만 아니라 사람이 오래 머무르는 쇼핑센터 같은 곳에도 어울리는 충전소로 개발을 진행하고 있다. 다양한 친환경 발전소 등을 연계해 사용할 수 있고 전기차 충전 시스템을 병렬로 확장한 시스템, 소규모 관제 시스템 등이 함께 개발될 예정이다.

◆ 스마트 무빙충전시스템

‘대영채비’는 기존 고정된 형태의 스탠드 충전기나 벽걸이 충전기와는 다른 새로운 개념의 ‘스마트 무빙충전시스템’을 개발했다. 이 시스템은 충전시스템 상단 구조물에 충전기 설치 공간을 확보해 주차 공간의 제약을 없애고 공간의 효율성을 극대화시켰다. 정 대표는 “기존의 충전기는 충전기 1대당 커버할 수 있는 주차 공간은 1대만 가능하나, ‘스마트 무빙시스템’은 충전기 1대당 최대 4대의 공간을 커버 할 수 있으며, 공간의 제약을 뛰어넘어 동일 공간에 최소의 충전기로 여러 차량의 충전이 가능하다”고 말했다.

특히 ‘스마트 무빙 충전시스템’은 충전기 자체가 상하, 좌우 이동이 가능한 구조로서 주차된 전기차량에 직접 찾아가는 시스템으로 구축돼 전기차 전용 충전구역이라는 개념을 자체를 바꿀 수 있는 획기적인 전기자동차 충전 시스템이다.

아울러 주차 공간, 적재 공간 등 공간 활용에 민감한 물류창고에 적합하게 설계됐다. 정 대표는 “전기 트럭이 상용화되고 확대되고 있는 현시점에서 전기 트럭 물류시스템 도입을 검토하거나 추진하고 있는 택배업체 등에 더욱 확산될 것”으로 기대했다. 시범 사업으로 대구시 동구 소재의 쿠팡에 시범 적용해 사용자 측의 불만 사항 등을 고려해 개선된 제품으로 사업화를 진행해 상용화할 계획이다.

◆ 무선 충전

현재 소비자의 니즈는 ‘얼마나 빠르게 충전이 가능한가’에서 ‘얼마나 간편하게 충전할 수 있는가’로 넘어가고 있다. 이는 휴대폰 사용자의 수요가 유선 충전에서 무선 충전기술로 넘어가는 것과 동일한 것 처럼 전기차 소비자의 무선충전 시스템에 대한 수요도 꾸준히 증가하고 있다.

대영채비도 이러한 고객의 요구를 반영한 모듈형 무선충전장치에 대한 연구를 꾸준히 진행하고 있다. 정 대표는 “대영채비에서 개발 중인 ‘무선충전창지’는 모듈 형태의 무선 충전장치로 AGV(물류용 자율 주행 로봇)나 소형 모빌리티에 적용해 무선으로 고속 충전이 가능하도록 연구하고 있다”고 말했다. 또한 모듈 형태로 구성돼 기존의 차량에 쉽게 부착해 무선충전기로 변경이 가능하도록 설계돼 있다.

이와 함께 현재 3단계로 된 컨버터를 일체형으로 추가 개발해 시스템의 크기를 줄여 컴팩트해진 디자인으로 제품을 제작 할 계획이다.