저속충전

저속충전은 완속충전보다 더 느리고 휴대가 간편한 전기자동차 충전 방식이다. 레벨 1 충전이라고도 한다. 코드셋을 이용한 충전 방식이며, 콘센트에 꽂아 충전할 수 있다.

개요

저속충전은 120V AC에서 동작하고 최대 2kW의 전력을 공급하는 충전 방식이다. 240V AC에서 20kW를 공급하는 완속충전보다 충전 속도가 느리다. 전기차 충전기는 전력 수준과 충전 용량에 따라서 크게 레벨 1, 레벨 2, 레벨 3 충전기로 구분할 수 있다. 이들은 어떤 충전 기술을 쓰느냐에 따라서 교류(AC) 충전기와 직류(DC) 충전기로 나뉜다. 저속충전에 해당하는 레벨 1 AC 충전기는 배터리 셀을 손상시키는 것을 막기 위해서 낮은 배터리 전하 전류를 사용해 느린 속도로 충전한다. 또한 충전 속도가 느리면 로컬 그리드의 에너지 용량과도 잘 맞는다. 저속충전은 기존 인프라를 가장 쉽게 이용할 수 있는 충전 방식이지만, 아직까지 국내 전기차 보급 정책에서 그리 주목받지 못하고 있다. 하지만 향후 수요 증가에 미치지 못하는 전기차 인프라 확대에 저속충전이 중요한 타개법이 될 것으로 전망된다.

장점

친환경성

저속충전은 적은 그리드를 부담할 수 있고, 친환경성이 높다. 급속충전기를 설치하는 것은 보통 일이 아니다. 수전을 해 오고 공사를 해야 한다. 왜냐하면 한 기당 50kW, 때로는 100kW에 가까운 전력을 소모하기 때문인데, 50kW면 아파트 15가구가 피크로 사용하는 전력에 해당하는 수준이다. 800V 초급속충전기 같은 경우는 350kW, 100가구 어치의 전기를 충전기 하나가 끌어간다. 이렇게 급속충전기가 설치된다 하더라도 새벽 시간대에는 잘 활용되지 못한다. 차를 대고 충전기를 연결하고 이를 해제하고 차를 빼는 과정이 수반되어야 하기 때문이다. 그렇기 때문에 급속충전기는 전력 피크 시간에 주로 활용된다. 따라서 전력 피크 시간에 발전소에서 가스나 석탄을 더 때도록 하는 반환경성 전력 수요 증가의 요인이 된다. ​반대로, 12A 정도를 사용하는 저속충전은 별다른 수전 설비의 증설 없이도 야간에 순차적으로 많은 차량이 충전을 할 수가 있다. 충전 속도가 느리기 때문에 반 강제적으로 밤새 충전을 해야 하므로 그리드 부담이 없을 뿐 아니라, 심야의 탄소 배출이 적은 전기를 활용할 수 밖에 없어서 전기차의 원래 의도에 잘 부합하는 방식이다.

경제성

저속충전은 충전 비용이 저렴하여 경제성이 높다. 완속충전이어도 수전 및 충전 설비를 설치해야 하고, 급속충전은 완속충전의 비용에 0이 하나 더 붙는 수준이 된다. 결국 이 비용은 세금으로 보조해 주는 것이거나, 전기차 유저가 충전 요금에 섞어서 부담하게 되는 것이다. 게다가 대용량 전기를 인입하다 보니 기본 요금이 상당하게 되는데, 이 또한 점차 할인 혜택이 사라지고 있다. 나아가 DC 방식의 급속충전기는 스위치 모드 파워 서플라이(SMPS) 고장 등에 의한 유지 보수 비용도 만만치가 않다. 그에 비해 저속충전은 통신 모듈이 붙은 충전 케이블 하나면 된다. 자연스럽게 단위 전력량당 충전 비용이 저렴하게 된다.

수요 탄력성

저속충전은 다른 충전 방식보다 수요 탄력성이 높다. 완속충전이나 급속충전은 충전기 대수당 일정 수준의 수요에 도달하는 순간 '충전 대기'를 경험하게 될 가능성이 급격히 높아지게 된다. 기존의 전기차 충전 수요와 공급에 대한 연구들은 대부분의 사람들이 비슷한 삶의 패턴을 가지고 생활한다는 점을 충분히 고려하지 않은 부분이 많고, 개개의 설비가 산술적으로 공급 가능한 전력량을 중심으로 여러가지 가정을 하는 경향이 있었다. 따라서 '내'가 충전소에서 충전하고 싶은 상황에는 '남'도 충전을 하고 있게 되는 것이다. 이 잠재적 충전 대기 상황은 유저에게 스트레스를 초래하게 되고, 이 때문에 아무리 대용량 배터리의 차량을 구입하더라도 유저는 안심이 되질 않게 된다. ​반대로 저속충전은 자는 동안에 느리게, 때로는 전력을 순차적으로 분배하면서 충전할 수 있다. 따라서 전기차가 몇 대 없는 초기에도 별다른 비용의 부담 없이 시스템을 만들 수가 있고, 반대로 전기차가 늘어나더라도 일정 적정선까지는 전기 설비의 증설 없이 운영할 수 있다.

전망

유럽의 규제 환경 변화로 수입 프리미엄 브랜드의 배터리 전기차와 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV)의 판매가 크게 늘고 있고, 2021년에는 이 속도가 더 빨라질 것으로 예상된다. 지금까지 정부의 충전 인프라에서 배터리가 크지 않은 플러그인 하이브리드 차량은 고려되지 않았다. 그러나 이러한 흐름 속에 플러그인 하이브리드 차량의 수요가 폭증하였을 떄에 충분한 저속 충전 인프라가 없다면 충전이 끝난 차를 빼주지 않거나 전기를 훔치는 것 등에 대한 문제가 계속해서 불거질 가능성이 있다. 더욱이 향후 한국전력공사의 전기차 충전 기본 요금 할인 제도의 축소가 예정되어 있으므로, 완속충전이나 급속충전 인프라의 비용 부담이 앞으로 더 커질 가능성이 높다. 이 모든 문제들을 현실적이고 합리적으로 빠르게 해결하는 방법은 거주지나 직장에서의 저속충전 인프라를 강화하는 것이다. 이를 통해 전기차의 경제성과 친환경성을 모두 제고할 수 있다.

참고자료

• 편집부, 〈전기차 충전소가 더 스마트해지고 충전 시간이 짧아지고 있다〉, 《보드나라》, 2016-09-07
• 선연수 기자, 〈ESS로 구현하는 전기차 고속 충전 인프라 ①〉, 《테크월드》, 2020-04-21
• 감격한 박사, 〈느린게 답이라고? 다시 주목받는 전기차 저속충전의 장점과 데이터로 살펴본 실용성〉, 《이브이포스트》, 2020-12-15

같이 보기

• 완속충전
• 급속충전
• 저속충전기

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