재기발랄 KAIST, 상상이 현실로

온라인 전기차와 모바일 하버로 SF를 현실로 구현

달리면서 충전하는 전기차‥자동 운전도 얼마든지
"항만은 육지에 있어야 한다는 건 편견"‥모바일하버

#1. 2009년 11월 서울대공원. 매연과 악취를 뿜어내던 코끼리열차가 없어지고 소음과 배기가스가 전혀 없는 새로운 차가 등장했다.

내연 엔진이 없는 친환경 전기자동차다. 겉모습은 일반 전기차와 똑같지만 배터리는 25% 크기로 작아지고 도로에서 전기를 공급받는 집전(集電) 장치가 달려 있다는 점이 다르다.

2010년 이 차량의 운행 범위는 제주 중문관광단지와 대전 대덕연구개발특구, 서울 공항로로 늘었다.

#2. 2012년 5월 여수세계박람회장. 대회장 앞 바다에 수백톤급 골리앗 크레인 5∼6대를 얹고 다니는 특이한 물체가 떠있다.

배 같기도 하면서 배는 아니다. 이 물건(?)들은 연안 앞바다에 정박한 1만3000TEU(1TEU는 20피트 컨테이너 1개)급 초대형 컨테이너 운반선에 달라붙어 컨테이너들을 옮겨 싣거나 항구로 나른다.

2014년엔 푸에르토리코 폰세항에도 등장해 파나마운하를 통해 들어오는 대형콘테이너선에서 짐을 실어 날랐다.

KAIST가 공 들여 개발하고 있는 ‘온라인전기차’(OLEV)와 ‘모바일하버’가 상용화 됐을 때 모습을 그려본 얘기다.

KAIST는 13∼14일 이틀에 걸쳐 언론와 관심 있는 시민들을 대상으로 대전 KAIST 문지캠퍼스에서 ‘오픈하우스’를 열고 교내에서 테스트하고 있는 온라인전기차와 모바일하버 축소모형을 공개했다.

◆‘달리면서 충전하는’ 신개념 전기차=온라인전기차는 일반 도로에 매설된 전력전환장치(인버터)를 통해 주행 중 무선으로 전력을 공급받으며 달리는 차다. 때문에 별도의 충전소나 큰 용량의 배터리가 필요 없다.

이런 방식의 전기자동차는 미국의 버클리 대학이나 뉴질랜드 오클랜드 대학, 캐나다 봄바디어사 등이 연구개발하고 있지만 현재 가장 높은 효율을 보이는 건 KAIST 의 기술력이다.

KAIST는 지난 2월 세계 최초로 급전(給電)장치와 집전(集電) 장치간 1cm에서 80%의 전력전달 효율이 가능하다는 것을 입증했다. 지금은 공극간격 12cm 이상에서 최대 60% 이상의 효율을 내고 있다.

이 시스템은 무선 전력 공급 뿐 아니라 모바일 통신을 통해 도로의 각종 상황정보를 받거나 차량상태, 전력 사용량 등을 중앙관제센터에 전달할 수도 있다. 중앙관제센터에선 이 정보를 통해 원격으로 차량과 설비를 관리한다.

자동차가 운전자의 조작 없이도 정해진 차선을 따라 이동하고 원하는 곳에 설 수 있는 SF영화 장면이 현실이 되는 것이다.

조동호 KAIST 온라인전기차 사업단장은 “개발 과정에서 IT·자동차·도로 기술 등의 발전을 통해 연간 2000조원에 달하는 미래자동차 세계시장을 이끌어 나갈 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다.

그러나 온라인전기차를 상용화하기 위해선 인프라 구축을 위해 막대한 돈이 들어간다는 점과 내연기관 중심의 양산차 업체들이 온라인전기차 시장에 뛰어들지가 미지수다. KAIST가 넘어야 할 또 다른 벽이 있는 것이다.

◆‘항만과 단거리 해운, 임시야적’을 한번에=모바일 하버는 한마디로 바다의 정박해 있는 배의 짐을 실어 나르는 움직이는 항구다. 그러나 아직 세상에 존재하지 않는다.

50~60명의 KAIST 교수진과 연구진들이 3년 뒤 모바일하버를 여수 앞 바다에 띄우기 위해 참여하고 있다. 조선해양 산업계에서도 관심이 크다. STX조선해양, 포스코 등 국내 대기업들도 적극적인 개발협상을 벌이고 있다.

모바일하버가 주목을 끄는 데는 우선 컨테이너 선박이 대형화되고 있는 이유를 꼽을 수 있다.

2015년 완공 예정인 파나마 운하의 증설 등 앞으로 1만 3000TEU(1TEU는 20피트 짜리 컨테이너 1개)급 초대형 컨테이너운반선이 해운 시장의 주축을 이룰 것으로 보이지만 이 같은 초대형 화물선이 접안 할 수 있는 부두가 한정돼 있어서다.

또 항만정체가 심하거나 수심과 하역시설이 불충분한 항구에서도 항만시설 인프라를 대체하거나 보조적인 기능을 할 수 있는 시설이 필요한 점도 모바일하버를 구상하게 된 배경이다.

그러나 기술적 어려움이 적지 않다. 파도가 치고 바람이 부는 상황에서 컨테이너선과 모바일 하버, 두 구조물이 함께 움직여야 하기 때문에 복합적인 기술개발이 필요하다. 안전하역 장비를 비롯해 환경 안정화 장비, 서포팅 장비 등이 필수적으로 개발돼야 한다.