전기車 한계 깬 '무선충전버스' 두번째 시범 운행…단점 고쳤나?

과기정통부-대전시, 대덕특구에서 '올레브' 시범 운행 개시
2013년 구미 이어 두 번째 실증 돌입, 2년 후 일반 노선 투입 예정
'긴 충전·짧은 주행' 전기車 한계 극복 대안으로 주목
무선 방식으로 주행 및 정차 중 충전 가능해
비싼 가격-잦은 고장 단점 해결됐을지 주목

경북 구미시에서 2013년부터 운행됐던 무선충전식 전기버스.

[아시아경제 김봉수 기자] 친환경ㆍ자율주행 등 미래 기술의 총아로 꼽히는 전기자동차. 아쉽게도 현재까지는 배터리 기술의 한계로 긴 충전시간에 비해 짧은 주행 거리라는 난제를 풀지 못하고 있다. 그런데 스마트폰처럼 무선 충전 방식으로 주행ㆍ정차 도중 충전이 가능하다면 얘기가 달라진다. 특히 시내버스 처럼 정기 노선을 운행할 경우 달리는 도중 정류장에 도착하거나 기사가 종점에서 잠깐 휴식을 취할 때마다 충전이 가능해 시간을 낭비하지 않아도 되고 주행 거리도 보장된다. 이같은 무선 충전 방식을 채택한 전기 버스가 국내에서 개발돼 상용화를 앞두고 실증을 위한 시범 운영에 들어가 주목된다. 한꺼번에 여러 대를 충전할 수 있고 전선이 매립돼 안전하며 배터리 수명도 길다는 장점도 있다. 1차 시험 운영 결과에서 드러났던 비싼 가격에 잦은 고장이라는 단점을 시정해 일반 노선 투입 및 상용화에 들어갈 수 있을 지 관심이 쏠린다.

과학기술정보통신부는 23일 오후 대전 대덕연구개발특구 소재 한국과학기술원(KAISTㆍ카이스트) 캠퍼스에서 무선충전 기술을 도입한 미래형 친환경 전기 버스인 '올레브(On-Line Electronic Vehicle)' 시범 운행을 위한 개통식을 가졌다. 이 버스는 2년간의 시범 운행을 거쳐 일반 노선에 투입된다.

◇ 무선충전 방식은?

올레브에 적용된 무선충전 기술은 카이스트가 자체 개발한 자기공진 방식이다. 전선 아래쪽에 투자율(자기장의 세기를 결정하는 물질의 성질)이 높은 페라이트 물질로 코어구조를 만들어 자기장을 위쪽 방향으로만 형성하도록 해 90%의 높은 효율로 충전 가능하다. 대용량의 전기에너지를 무선으로 안전하게 전달할 수 있다는 얘기다. 전기버스에 무선충전장치(수신부)가 부착돼 있고, 버스정류장 하부에 무선충전기(송신부)를 매설해 85kHz 대역 주파수로 버스정류장에 버스가 진입해 정차했다가 빠져나가는 동안 무선 충전이 이뤄진다. 조동호 KAIST 교수팀이 보유 원천기술(53개)을 활용해 2017년 5월 개발했으며, 이후 학내 벤처 기업 '와이파워원'을 설립해 실증 및 상용화 절차를 밟고 있다. 대전시, 카이스트, 연구개발특구재단이 업무 협약을 맺고 실증 및 사업화를 추진 중이다. 정부 출연금 1억7000만원이 투입됐고 지난해 9월 정부의 규제 샌드박스 심의를 통과해 실험적 서비스가 가능해지는 등 전폭적인 지원을 받았다. 와이파워원 관계자는 "충전 효율은 90% 정도로 일반 플러그식 전기충전의 효율(90% 초반)과 비슷하다"며 "충전시간은 1시간이지만 운전기사가 노선 운행을 마치고 20분간 휴식하는 동안만 충전해도 60%까지 올라간다"고 설명했다.

◇ 전기차 한계 극복 가능

전기자동차의 운행중에도 배터리를 충전할 수 있는 주행중 무선충전이 가능해 전기차의 한계로 지적되었던 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있다. 배터리 충전량을 일정 수준으로 유지하기 때문에 배터리 효율 및 수명이 늘어난다. 당연히 배터리 교환 횟수가 감소되므로 경제성이 좋다. 전력 공급 케이블은 땅에 묻기 때문에 감전의 위험이 없고 안전하기도 하다. 무선충전 방식은 집전 픽업을 통해 충전하므로 모든 무선충전 급전 인프라의 활용 가능하고, 별도의 충전기 설치나 커넥터 추가 설치 없이 하나의 시설에서 다수의 차량이 충전할 수 있다. 이번에 운행되는 무선충전 전기버스는 1시간에 150kw 충전, 150km를 주행할 수 있다. 다만 대덕특구 순환노선에서는 버스기사의 휴게시간인 20분 동안 50kw를 충전해 23.5km를 달리게 된다.

◇단점 고쳤나?

카이스트는 이미 2013년 경북 구미시에서 6대의 무선충전 전기버스의 시험 운행을 시작했다. 그러나 잦은 교체와 비싼 배터리 교체 비용 등으로 운행이 자주 중단돼 '애물단지'라는 비판을 받았었다. 당시 첫 도입된 버스의 가격은 대당 6억5000만원에 달해 일반 버스보다 훨씬 비쌌다. 또 2년간 무려 60여회의 잦은 고장에다 배터리 가격 하나만 1억~1억5000만원이나 되고 고장시 수리비만 400여만원 으로 배보다 배꼽이 더 크다는 비판을 받기도 했다.

◇시범 노선운행은 어떻게?

이 버스는 24일부터 카이스트~대덕특구 출연연~DCC~도시철도역(월평,유성온천,구암)을 잇는 대덕특구 순환 노선을 2년간 시범 운행한다. 첫 차는 오전 6시, 막차는 오후 10시에 출발하며 요금은 일반 시내버스 요금과 동일한 1250원(청소년 750원, 어린이 350원)이다. 단 교통카드만 이용 가능하다. 38인승에 좌석은 17개다. 1시간이면 150kw급 배터리를 완충할 수 있으며 최대 150km 주행이 가능하다. 에어컨, 히터 등을 다 가동해도 최대 주행거리의 60%인 93km 까지 달릴 수 있다. 버스 기사의 휴게시간인 20분 동안만 충전해도 50kw가 채워져 최대 50km, 최소 30~40km를 주행할 수 있어 노선 거리인 23.5㎞는 완주할 수 있다. 배차 간격은 40분이다.

이날 개통식에 참석한 임혜숙 과기정통부 장관은 "무선충전버스 기술 실증은 2050 탄소중립 미래를 향한 담대한 도전이며, 과학기술을 국민들이 실생활에서 체감하고, 삶의 질 개선을 위한 시작"이라며 "과학기술을 통한 탄소중립 사회로의 이행을 속도감 있게 추진 할 수 있도록 기술개발을 위한 투자 등 정책적인 지원을 아끼지 않겠다"고 말했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr