완속충전

완속충전(Standard charging)은 충전기에 연결된 케이블을 통해 전기자동차에 교류 220V를 공급하여 전기자동차의 배터리를 충전하는 방식이다. 어디에서든 충전이 가능하며 원가가 저렴하다. 하지만 충전 시간이 4~5시간 정도 소요된다. 완속충전 방식은 미국, 일본, 한국이 공통으로 채택한 AC 단상 5핀 방식이 사용되고 있다.

개요

완속충전은 전기자동차에 탑재된 충전기를 이용하여 전기자동차를 재충전하는 방식이다. 계통 전원으로부터 교류의 전원을 공급받아 완속충전기를 거쳐 차량 내에 탑재형 충전기에서 직류로 변환된 후 전기자동차의 배터리를 충전한다. 전류는 일정한 전압과 전류를 갖는 직류(DC·Direct Current)와 시간에 따라 전압과 전류의 방향이 변화되는 교류(AC·Alternating Current)가 있다. 전기자동차는 직류 전원 배터리로 움직이는데, 충전 속도에 따라 크게 완속충전과 급속충전 방식으로 구분된다. 완속충전은 교류 전원을 이용해 배터리를 충전하는 방식으로, 충전기의 교류를 배터리의 직류로 변환해야 하기 때문에 충전 시간이 4~5시간 정도 걸린다. 반면 급속충전은 별도의 변환을 거치지 않고 충전해 완속충전보다 충전 속도가 훨씬 빠르다. 국내는 7kW급의 완속충전기가 표준 모델로 지정되어 있다. 차량에 따라 3~6kW급 용량의 탑재형 충전기가 적용된다. 만약 3kW급 충전기를 이용한다면 완충까지 8~10시간 내외의 시간이 소요되고, 6kW급의 충전기를 이용하면 4~5시간이 걸린다. 휴대용 충전케이블을 이용한 완속충전도 가능하다. 휴대전화 배터리 충전 방식과 동일하게 220V 콘센트에 연결 후 차량과 연결하면 된다. 콘센트 허용 전류가 15A인 곳에서 충전하면 3.3kW 출력으로 충전할 수 있다. 64kWh 배터리를 80%까지 충전하는데 약 16시간이 소요된다. 그러나 일반 가정용 전기를 사용할 경우 누진세로 인한 전기 요금이 과다 청구될 수 있다.

충전 방식

완속충전은 크게 AC 단상(Type 1)과 AC 3상(Type 2) 방식으로 나눌 수 있다. AC 단상은 범용으로 대부분의 나라에서 쓰이고, 유럽은 르노(Renault) 자동차의 영향으로 AC 3상을 주로 사용한다. 급속충전 방식은 우리나라의 경우 차데모 방식을 사용하고 있다. 그래서 내수 전기차는 완속 AC 단상과 급속 차데모 방식이 따로 존재한다. 그렇게 때문에 현대자동차㈜(Hyundai Motor Company), 기아자동차㈜(KIA MOTORS CORPORATION), 르노삼성자동차㈜(Renault Samsung Motors), 비엠더블유(BMW), 제너럴모터스(GM) 등 다양한 제조사의 전기차 충전 규격을 만족시키기 위해 AC 단상과 AC 3상, 차데모, DC콤보 등이 골고루 설치되어야 한다. 반면, 미국과 유럽은 완속과 급속을 통합으로 콤보 방식을 규격화하여 충전구가 하나이다. 미국은 콤보 DC콤보 타입 1을 채택하였고, 유럽은 DC콤보 타입 2를 채택해서 서로 규격이 다르다. 국내도 국제적인 추세에 따라 DC콤보 방식을 채택하여 충전구를 하나로 줄이고, 충전기에서도 콤보를 가지고 충전할 수 있게 인프라를 구축할 전망이다. 따라서 일본의 차데모 방식의 확장은 제한적일 수밖에 없는 상황이다.

근황

위축되는 완속충전

정부는 전기자동차의 충전 속도가 빠른 급속충전기는 확대되고 있지만, 거주지 중심의 전기차 완속충전기 정책 강화에는 소홀한 모습을 보이고 있다. 특히 아파트 등 공동 주택을 위한 충전 방해 금지법 개정안이 여전히 마련되지 않고 있다. 정부가 국회에 제출한 3차 추경안에 따르면 전기화물차와 전기이륜차 보급에 1천 15억 원을 추가하는 방안, 전기차 사용 후 배터리 자원순환 클러스터 구축에 5억 원을 추가하는 방안 등이 마련됐다. 하지만 공동 주택 거주자들을 위한 완속충전기 보급 관련 예산은 추가로 편성되지 않았다. 업계에 따르면 대다수 전기차 사용자들의 충전 패턴 중 약 80%는 완속충전기에 의존하는 것으로 나타났다. 특히 한 번 충전으로 최소 380km 넘게 주행할 수 있는 장거리 전기차가 도심 위주로 주행하면 주행거리 손해가 크지 않기 때문에 급속충전보다 완속충전에 더 의존하는 경우가 많다. 하지만 정부는 해마다 완속충전기 보급을 위한 예산을 줄여나가고 있다. 한국자동차환경협회 발표 자료에 따르면 2019년 3월 25일부터 12월 31일까지 정부가 편성한 완속충전기 지원 예산은 1만 2천 대 규모였다. 하지만 2020년 4월 13일부터 2020년 12월 31일까지 지원될 완속충전기 지원 예산은 8천 대로 대폭 줄었다. 기간의 차이와 코로나19 여파 등이 있었지만, 늘어나는 전기차 누적 판매 대수의 충전 수요를 반영하지 못했다는 평가를 받는다. 급속충전기 1기를 완속충전기 10기와 똑같이 여겨 완속충전 비용을 지불할 수 없는 정부의 입장도, 당분간 많은 전기차 이용자들의 반발을 불러일으킬 것으로 전망된다.

국내 완속충전기는 보통 7kW 수준의 충전을 진행할 수 있고, 급속충전기는 최소 50kW 이상 전력을 쓰며 충전할 수 있는 구조이다. 전기차 업계에서는 급속충전기 충전 시 보통 배터리 0%에서 80%까지의 충전을 권장한다. 80% 이후 충전이 진행되면 배터리 과열 등의 사고를 방지를 위해 충전 전력이 단계적으로 100% 완충 때까지 더 많은 시간이 소요될 수 있다. 그리고 환경부가 주도적으로 설치한 급속충전기는 다음 사용자 등을 위해 한 번 최대 충전 가능 시간을 40분으로 제한한다. 심지어 자주 급속충전을 하면 전기차 배터리 수명 저하를 일으킬 수 있다는 우려도 여러 차례 나온 상황이다. 이를 위해서는 언제든지 편안하고 안정적으로 충전할 수 있는 완속충전기 확충이 필요하다는 의견이 힘을 얻고 있다. 완속충전을 활용하면 배터리 수명 저하 우려를 덜 수 있고, 안정적으로 100% 완충을 진행할 수 있다는 이점이 있다. 우리가 거주지에서 스마트폰을 충전하는 개념과 거의 같다. 완속충전기 확보에 대한 목소리가 커지면서, 정부 내부에서도 이같은 목소리를 반영하기 위한 예산 편성에 한 때 나섰던 것으로 확인됐다. 하지만 예산안 편성을 담당하는 기획재정부는 완속충전기 확보를 위한 예산 편성에 난감한 반응을 보이는 것으로 알려졌다. 완속 확보보다는 급속 확보가 오히려 필요하다는 의견도 기획재정부 내에 힘을 얻고 있는 것이다. 거주지 완속충전 활성화를 위한 전기차 충전방해금지법 개정안 마련도 여전히 지지부진하다. 국가법령정보센터 홈페이지에 나와있는 '환경친화적 자동차의 요건 등에 관한 규정' 제6조 '충전 방해 행위' 조항에는 충전 방해 행위를 적발할 수 있는 구역을 '급속충전기'로 한정 짓고 있다. 만약에 급속충전 시설을 이용하는 환경친화적 자동차가 충전을 시작한 이후 1시간이 경과한 후에도 해당 충전 구역 내에 주차하면 벌금을 물 수 있다. 그러나 해당 법안을 보면 완속충전 시설 활성화를 위한 조항이 없다. 이러다 보니 일부 내연기관 차량이 숙박 시설이나 기차역사 주차장에 설치된 완속충전 공간을 무단 점유하는 사례가 연이어 나오고 있다. 이런 사례가 반복되도 우리나라 지자체는 법적인 근거가 없다며 적극적인 단속을 하지 않고 있고, 주무부서인 산업통상자원부는 개선 의지를 수개월 째 보이지 않고 있다.

참고자료

• 엠에스리, 〈전기차 충전구 종류와 충전 방식〉, 《네이버 블로그》, 2017-04-01
• R.E.F 13기 정수인, 〈All About 전기차, STEP 1 전기차 충전〉, 《에너지설비관리》, 2019-05-07
• 김동규 기자, 〈(ER 궁금증) 전기차 충전의 모든 것〉, 《이코노믹리뷰》, 2019-05-18
• 기노현 기자, 〈전기차 급속충전, 완속충전보다 좋을까?〉, 《오토트리뷴》, 2019-08-26
• 조재환 기자, 〈완속보다 급속?...거꾸로 가는 전기차 충전기 확대 정책〉, 《지디넷코리아》, 2020-06-05

같이 보기

• 급속충전
• 완속충전기
• AC 단상
• AC 3상

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