DC충전기

급속충전기(DC)

DC충전기(DC Charger, Direct Current Charger)는 직류 전기를 이용한 충전기이다. 직류충전기라고도 한다. DC충전기의 DC는 "Direct Current"의 약자로서, 직류의 이니셜이다. DC충전기는 충전 속도가 빠르기 때문에, 급속충전기라고도 한다. 급속충전은 OBC를 거치지 않고 직류 고전압을 이용하여 바로 배터리를 충전하는 방식이다. 한국에서는 50kW급으로부터 최근 100kW급, 150kW급의 충전기가 늘어나고 있다. 전기자동차의 배터리 용량에 따라 차이가 있지만, 급속충전의 경우 보통 완충에 걸리는 시간이 대체로 25분~40분 정도이다.

개요

급속충전 방식은 크게 DC콤보, 차데모, AC3상 등으로 나뉜다. DC콤보 방식으로 충전되는 자동차로는 BMW의 i3, 한국GM의 스파크 등이 있다. 차데모 방식으로 충전되는 자동차에는 레이, 쏘울, 닛산 리프 등이 있다. AC3상은 한국에서는 유일하게 SM3 Z.E.가 있다. 한편 테슬라의 경우 슈퍼차저(supercharger)라는 별도의 고속충전기를 사용한다.

충전방식 표준은 DC콤보로 결정

2017년 12월 국가기술표준원은 산업표준심의회의 심의를 통해 한국의 전기차 충전 방식을 DC콤보로 통일하는 것으로 결정했다. 실제로 한국 자동차공학회의 연구결과에 따르면 2017년 한국에 보급된 전기자동차의 약 67%가 DC콤보 방식으로 가장 높은 비중을 차지하고 있다. DC콤보는 충전 시간이 비교적 짧고 차량 정보통신에 유리하는 점, 그리고 미국 및 유럽 표준으로 채택돼 세계 표준이 될 가능성이 크다는 점 때문에 대한민국의 전기차 표준으로 채택되었다. 표준이 통일된 만큼 앞으로 더 많은 사람들이 전기차를 타고 차를 충전하는 모습을 볼 수 있을 것이다. 다만 국가기술표준원은 DC콤보와 다른 방식의 전기차 이용자들이 불편하지 않도록 급속충전기 보급기관에 상당기간 동안 멀티형 충전기를 유지하게끔 할 계획이다.

다양한 급속충전기

전기자동차는 배터리에 저장한 전기에너지로만 움직이기 때문에 충전기를 통해 전기에너지를 충전해야 한다. 처음 전기자동차가 나왔을 때는 충전시간이 오래 걸렸지만 50kW급 급속충전기의 보급이 늘어나며 1시간 내외로 배터리 용량의 약 80%를 충전할 수 있게 되어 전기자동차 충전에 걸리는 시간이 대폭 감소하였다. 최근 50kW급 성능을 능가하는 초고속 충전설비가 등장하기 시작하여 예를 들어 현대자동차㈜의 하이차저, 테슬라의 슈퍼차저, 유럽 전기자동차 초고속 충전 인프라 구축 전문 업체인 아이오니티(IONITY) 충전기가 있다. 많은 사람들이 전기자동차 하면 생각하는 회사는 바로 테슬라인데 테슬라는 테슬라만의 전용 급속충전기인 슈퍼차저를 가지고 있다. 슈퍼차저는 테슬라가 데스티네이션 차저(완속)와 함께 설치한 테슬라 차량 전용 125kW 250kW급 급속충전소이다. 슈퍼차저는 최대 40분까지 충전이 가능하고 배터리 잔량에 상관없이 최초 충전부터 40분 후 충전이 종료된다. 현대자동차㈜가 전기자동차 충전 전문업체인 대영채비㈜와 함께 개발한 하이차저는 국내 최고 수준의 350kW급 고출력·고효율 충전기술을 탑재한 충전설비이다. 하이차저는 800V 대용량 배터리가 탑재된 전기차를 20분 이내에 약 80%까지 충전할 수 있다. 현대자동차㈜는 하이차저를 현대 모터 스튜디오 고양에 설치해 운영하고 있으며 전국적으로 확대 설치할 예정이다.

급속충전 비용 인상

환경부가 설치·운영 중인 전기차 급속충전기의 이용 요금을 공고했다. 발표한 내용을 보면 2021년 7월부터 2022년 6월30일까지 50㎾급 급속충전기에서 전기차를 충전하는 이용자는 1㎾h당 292.9원의 요금을 내야 한다. 100㎾급 등 그 외의 급속충전기를 이용할 경우 1㎾h당 309.1원이 부과된다. 기존 이용 요금은 1㎾h당 255.7원 수준이었다. 37~54원 정도 더 내는 식이다. 앞서 환경부가 운영하는 전기차 급속충전기 이용 요금은 2016년 1㎾h당 313.1원으로 결정됐었다. 하지만 정부는 친환경차 보급 정책에 맞춰 2017년 1월1일부터 2020년 6월30일까지 충전 요금을 기본요금 기준 100% 전력량 요금 기준 50% 할인하는 특례를 적용했다. 대신 할인율을 단계적으로 축소하기로 했고 이에 따라 2021년 7월1일부터는 할인율이 기본요금 50%, 전력량 요금 30%로 줄며 요금이 한차례 올랐다. 이번에는 할인율이 기본 요금 25%, 전력량 요금 10% 수준으로 추가로 축소되면서 요금도 다시 인상된 것이다. 환경부는 전기차 이용자가 매월 추가로 부담해야 할 비용을 1만원 정도로 추정했다. 현대차 코나를 기준으로 전기차를 한달에 1100㎞를 운행한다고 가정할 때 인상 전에는 월 4만9700원가량을 냈지만 인상 후에는 월 5만7000∼6만원가량을 내야 한다. 이렇게 인상이 돼도 휘발유나 경유보다는 저렴하다. 같은 기준으로 휘발유차를 이용할 경우 월 13만4000원을 내고 디젤차를 운행한다면 8만8000원 정도를 부담한다. 2021년 7월1일부터는 특례할인이 완전히 폐지되기 때문에 충전비용은 더 늘 수 있다. 환경부 관계자는 "2021년 전기요금 인상 요인이 달라질 수 있어서 확답을 내릴 순 없다"면서도 "현재 계산된 수치로 미루어 볼 때 특례할인이 폐지되더라도 전기차가 휘발유나 경유차보다는 경제성이 높을 것으로 보인다"고 말했다. 2021년 상반기 기준 환경부가 운영하는 급속충전기는 전국에 4800기 가량 설치되어 있다.

참고자료

• 송민근 기자, 〈전기자동차 충전기 이야기〉, 《타고》, 2020-12-07
• 배터리 전기차용 150kW 고속 DC 충전기 만들기 - https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-Implementing_Fast_DC_BEV_Chargers-Article-v01_00-KO.pdf?fileId=5546d46272aa54c00172db4abba938f6
• <ref>선연수 기자, 〈배터리 전기차용 150kW 고속 DC 충전기 만들기〉, 《테그월드뉴스》, 2020-03-26
• 〈직류 충전장치기술〉, 《나주신문》, 2015-03-30
• DC 배전망에서의 전기 자동차 급속 충전 시스템 – https://www.koreascience.or.kr/article/CFKO201036262563692.pdf
• 김민제 기자, 〈전기차 급속충전, 월 7천원~1만원 더 낸다〉, 《한겨레》, 2021-07-05

같이 보기

• 직류
• 충전기
• 직류충전
• DC콤보
• AC충전기
• 교류
• 교류충전
• 완속충전
• 완속충전기
• 급속충전
• 급속충전기
• 충전
• 차데모
• 슈퍼차저
• 하이차저
• 배터리

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