장거리 고편의 전기차 구현을 통해 전기차 대중화 시대 맞이한다

전기에너지를 기반으로 움직이는 전기차 보급이 확산되고 있다. 순수하게 전기를 이용하는 순수전기차부터 수소 연료전지를 활용하는 수소전기차까지 종류도 다양해졌다. 최근에는 서울시와 대전시 등에서 전기버스 운행을 위한 절차 마련과 인프라 구축에 앞장서고 있어 보급 속도는 더욱 빨라질 것으로 전망된다.

전기차 급속 속도 및 주행거리 향상위한 연구개발 집중, 수소차 확대를 위한 기술 투자도 적극 시행 예정

[인더스트리뉴스 최홍식 기자] 전기자동차 산업은 소재‧부품 및 융합 기술 연계 산업으로 전후방 부가가치 확산 효과가 큰 플랫폼형 산업이다. 4차 산업혁명 시대 핵심 산업으로 정부에서도 5대 신산업으로 선정해 연구개발에 집중 투자하고 있다. 글로벌 환경규제 강화에 따라 유해 배출가스 및 온실가스 저감을 위한 친환경 자동차 도입이 확대되면서 전기차 산업에 참여하는 기업이 늘어났으며, 전기차에 대한 인식 확대, 충전인프라 확충, 다양한 제도 개선 등으로 관련 시장의 폭발적 성장이 이뤄질 것으로 전망된다.

장거리 주행이 가능하고 충전 속도를 높이는 기술개발이 이뤄진다면 전기차 대중화 시대는 더욱 앞당겨질 것으로 전망된다. [사진dreamstime]

반면 해결해 나가야 할 과제들도 많다. 현재 시장 형성 및 보급 활성화를 위해 구매보조금 지원, 통행료 할인 등 직접적인 지원정책이 이뤄지고 있으나 점차 축소되거나 폐지될 경우를 대비한 국내 업계의 대응전략은 부재한 상황이다. 또한, 가솔린이나 경유, 천연가스를 사용하는 내연기관 자동차들에 비해 짧은 주행거리와 충전시간이 길다는 점은 전기차 보급 확대를 위해 우선 해결되어야 할 문제로 지적되고 있다.

전기차 확산을 넘어 실용화를 위해서라면 내연기관 자동차와 비슷한 수준으로 1회 충전 주행거리를 확보해야 한다. 주유소에서 연료를 주유하듯이 언제 어디서나 빠른 충전이 이뤄질 수 있는 충전인프라 확충도 필요하다.

이와 관련해 최근 산업부가 발표한 신산업 기술로드맵에는 ‘장거리 고편의 전기자동차’에 대한 내용도 포함돼 있다. 기술로드맵에 따르면 정부는 수용성 제고를 통한 전기차 대중화 시대가 조기에 열릴 것으로 전망하고 있으며, 이에 대비해 전기차 시장 확대와 전기차 산업 고용 확대, 선진국 대비 기술 수준 확보 등을 목표하고 있다. 친환경 고효율 전기차 핵심기술 개발을 통해 글로벌 경쟁력을 확보한다는 전략아래 전기구동 모빌리티 플랫폼 글로벌 시장을 선도하고, 글로벌 수소 경제 네트워크 허브를 구축하는데 앞장설 전망이다.

고밀도 가격저감형 이차전지 기술과 고효율 전기구동시스템 기술을 확보하고 전기차 주행거리 및 가격경쟁력 확보를 통한 글로벌 시장 선도를 추진한다는 계획이다. 수소차와 관련해서 연료전지시스템 스택과 부품, 요소기술의 완전 국산화 달성을 위한 연구개발을 진행하고 수소차 산업생태계 구축을 통한 글로벌 수소전기차 시장 선점에 적극 나설 예정이다.

앞서 언급했듯이 ‘장거리 고편의 전기차’를 개발하기 위해 기술개발 전략과 기반구축 전략, 제도 및 규제 개선 등이 추진된다. 먼저 전기차 소비자 수용성을 제고하고 시장 경쟁력 확보를 위한 핵심 부품 및 선도기술을 확보할 전망이다. 장거리 고성능 주행을 위해 모터 및 동력전달‧변환 기술을 확보하고, 전기차 에너지 효율 증대 및 고속충전을 위한 배터리 개발에 집중한다. 또, 전기차 효율 개선 및 탑승자 쾌적성을 높이기 위한 고효율 공조 기술, 내구수명 향상을 위한 연료전지 시스템 등의 선도기술을 우선 확보한다는 방침이다.

기반구축을 위해 공공 충전시설 및 충전부하를 대응할 수 있는 충전 인프라를 구축하고 국제 공동연구 추진과 해외시장 네트워크를 구축할 예정이다. 4차 산업혁명 시대를 맞아 AI, IoT, 빅데이터 등의 기술과 연계한 새로운 서비스 모델도 적극 개발할 전망이다. 이와 더불어 국제표준 및 인증기준에 맞는 제도 및 보조금 기준을 보완하고, 무선 충전기술 실증 및 표준‧인증 기준을 제정할 계획이다.

전기차 연구개발에 집중해 오는 2022년까지 주행거리를 현재 보다 50% 이상 향상해 600km 수준으로 끌어올리고 내구성이 2배 이상 향상된 수소차 생산을 목표로 하고 있다. 전기차 배터리 분야에서는 2020년까지 배터리 셀 에너지 밀도를 300wh/kg으로 향상시키며, 2023년 이후 BMS를 최적 제어하는 소프트웨어와 하드웨어 플랫폼화 기술을 구현하겠다는 전략이다. 이용효율 측면에서 2020년까지 전기버스용 전동식 일체형 냉난방시스템을 공급하고 2022년에 중앙집중형 통합 열관리 기반 전동 공조 효율 개선 기술 확보를 목표하고 있다. 충전시스템과 관련해서도 2022년까지 400kW급 초급속 충전시스템을 개발할 전망이며, 이후에는 충전 편의성 향상을 위한 자동충전 기술 확보에 주력할 예정이다.

한편, 수소차와 관련해 버스용 고내구 전해질 막 기술, 적층수 감소를 위한 스택 및 부품 설계 기술, 스택 막 전극 접합체 내구 향상 기술 등 연료전지 관련 기술 개발에 집중할 전망이다. 수소 저장분야에서도 700기압급 버스용 수소저장 용기기술, 액회수소 저장 용기 기술 등을 우선 확보해 글로벌 시장에서의 경쟁력을 선점하는 것을 목표로 하고 있다.

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