저속충전기

저속충전기는 과금형 콘센트로, 별도의 충전기 설치 없이 이동형 충전기, 휴대형 충전기, 비상용 충전기 등을 사용하여 기존에 설치된 220V 콘센트와 전기자동차를 연결해주는 장치이다.

개요

저속충전기는 코드셋을 이용하여 콘센트에 꽂아 사용하는 충전기로 400V 또는 그 이상의 직류를 공급하는 급속충전과 7kW~11kW 정도의 속도로 32A 전류를 이용하는 완속충전보다 낮은 단계의 충전인 저속충전을 하는 충전기이다. 보통 3.2kW급 성능이며 규격은 완속충전기와 동일한 AC 단상 5핀을 사용하고 완속충전기보다 더 느린 속도로 충전하기 때문에 인근 충전소까지 갈 전력도 없는 경우와 같이 긴급한 순간에 임시로 사용하는 용도이다. 통상적으로 저속충전기를 이용하는 사람들은 월 사용량이 228kW으로 대략 전비를 6 km/kWh 정도로 가정하면 월 1300 km 정도를 주행 하는 것으로 보이고, 국내 승용차 평균 일 주행거리 40km 정도와 유사한 것으로 보인다. 또한 5.7시간 동안 충전하였으니 한번에 평균적으로 14.25 kWh 를 충전하였고 퇴근 후의 경부하 시간을 주로 활용하고 있음을 짐작할 수 있다. 국내의 저속충전기는 ㈜파워큐브코리아(Powercube Korea), ㈜스타코프(Stark OFF), ㈜차지인(Charzin) 등이 있다.

장점

적은 그리드 부담과 높은 친환경성

저속충전기가 아닌 급속충전기를 설치하는 것은 수전을 해오고 공사를 진행해야 하는데 한 기기당 50kW, 때로는 100kW에 가까운 전력을 소모한다. 50kW면 아파트 15가구가 최대치로 사용할 때 발생하는 전력 수준이다. 800V 초급속의 경우 350kW, 100가구의 전기를 충전기 하나에서 소모한다. 또한 급속충전기가 설치가 된다고 하더라도 이용량이 적은 새벽시간에는 활용이 되지 못한다.왜냐하면 전기자동차를 주차하고 충전기를 연결하고 이를 해제하고 차를 빼는 과정이 수반되어야 하기 때문이다. 따라서 전력 피크 시간에 이용되는 급속충전기의 경우 전력 피크 시간에 발전소에서 가스나 석탄을 더 때도록 하는 전력수요 증가의 원인으로 반 환경성인 특징을 나타낸다. 하지만 12A 정도의 전기를 사용하는 저속충전기는 별다른 수전 설비의 증설 없이 야간에 순차적으로 많은 차량을 충전할 수 있다. 충전 속도가 느리기 때문에 밤새 충전을 해야하고 따라서 그리드 부담이 없을 뿐 아니라 탄소 배출이 적은 심야의 전기를 활용하여 본래 전기자동차 의도에 부합된다.

경제성

급속충전기나 완속충전기인 경우에는 수전 및 충전 설비가 설치되어야 하고 비용 부담도 증가된다. 결국 이 비용은 세금으로 보조하거나 전기자동차 유저가 충전 요금에 섞어서 부담하게 된다. 더불어 대용량 전기를 인입하다 보니 기본요금이 크게 발생하는데 이러한 경우에도 매년 할인혜택이 사라지고 있다. 더 나아가 DC 급속충전기는 에스엠피 고장 등에 의한 유지 보수 비용이 만만치가 않지만 저속충전기는 통신모듈이 붙은 충전케이블 하나만 있으면 충전이 가능하고 단위 전력량당 충전 비용이 저렴하다.

수요 탄력성

급속충전기나 완속충전기는 충전기 대수당 일정 수준의 수요에 도달하는 순간 충전 대기를 경험하게 될 가능성이 높아진다. 기존의 전기자동차 충전 수요와 공급에 대한 연구들은 대부분의 사람들이 비슷한 삶의 패턴을 가지고 생활한다는 점을 충분히 고려하지 않은 부분이 많고 개개인의 설비가 산술적으로 공급 가능한 전력량을 중심으로 여러가지 가정을 하는 경향이 있었다. 따라서 충전소에서 충전을 하고 싶은 상황이더라도 다른 사람도 충전을 하고 있을 가능성이 높아지고, 이러한 잠재적인 충전 대기 상황은 충전기를 이용하는 사람들에게 스트레스를 초래하고 이 때문에 아무리 대용량 배터리의 차량을 구입하더라도 사용자는 편하게 사용할 수 없게 된다. 하지만 저속충전기는 자는 동안에 느린 속도로 전력을 순차적으로 분배하면서 충전을 하기 때문에, 전기자동차가 몇대 없는 초기에도 별다른 비용의 부담 없이 시스템을 만들 수 있고 반대로 전기자동차가 늘어나더라도 어느 선까지는 전기 설비의 증설 없이 운영이 가능하다.

종류

㈜파워큐브코리아

㈜파워큐브코리아의 저속충전기이자 과금형 콘센트는 SC2 모델로 계량기가 내장되어 현장 괴금이 가능하고 블루투스로 사용자 인증이 되어 충전장소, 충전요금 등을 확인할 수 있다. 빌라, 연립, 다세대, 다가구 등의 저압 건물에 최적화된 충전기이다. 이 모델은 매립형과 돌출형 중에 선택이 가능하고 충전 요금은 172.7원으로 앱 또는 신용카드 결제가 가능하다. 정격 용량은 3kW이고 크기는 75*126*57mm이고 충전케이블은 소켓 타입이다. 폴리카보네이트 난연 재질이고 대기전력은 없으며 비상용 충전케이블 사용도 가능하다. 또한 ㈜파워큐브코리아가 승인한 무선인식(RFID) 삽입으로 기기 인증이 가능하고 ㈜파워큐브코리아 과금형 앱 사용과 일반 220V 콘센트 간편 교체가 가능하다.

㈜스타코프

㈜스타코프의 저속충전기, 과금형 콘센트는 차지콘®이다. 이 모델의 입력은 단상 230V AC/60Hz이고 출력은 단상 230V AC/최대 16A이다. 충전 속도는 최대 3.5kW이고 4시간 충전으로 100km 주행을 할 수 있다. 충전방식은 J1772 케이블을 사용하고 인증방식은 알에프카드를 통해 인증한다. 통신은 저전력 광역 무선통신 기술(LPWAN) 사물인터넷(IoT), 엘티이 등을 이용하고 외부 크기는 190*110*40mm이고 삽입부 크기는 67*52*47mm이다. 기능은 과전류를 차단하고 전력 품질 감시와 동일 배전 부하 분산, 원격 기능 개선, 실시간 충전 부하 감시, 공용/개별 구분 과금이 가능하다. 또한 국가통합인증마크(KC) 공급자 적합성 인증, 과금형 콘센트 계량성능 인증을 받았다. 생산물 책임보험 가입과 개인정보보호 책임보험 가입을 했다. 또한 이 제품의 요금은 173.8/kWh이며 난연 폴리카보네이트 재질이고 환경부 회원카드 이용과 충전이 가능하고 공용/개별 전기요금 분리과금, 구축 비용 저렴, 별도의 전기나 통신설비가 불필요하다는 특징이 있다. 부가제품은 이동형 충전기와 이동형 충전기 거치대를 별도로 판매하고 있다.

㈜차지인

㈜차지인의 저속충전기이자 과금형 콘센트인 CZi-mg-WS00F 모델은 220V 콘센트 부착형으로 충전 요금은 255.7원이며 앱이나 신용카드로 결제할 수 있다. 정격 용량은 3kW이고 크기는 133*233*91mm이다. 재질은 피브이씨이고 엘씨디 디스플레이 및 엘이디 상태 표시를 하고 스마트폰 앱을 통한 충전기 상태 확인 및 연동과 충전 예약 기능이 있고 또한 블루투스 4.0 이상 스마트폰에서 가능하다.

전망

유럽의 규제환경 변화로 수입 프리미엄 브랜드의 배터리 전기자동차와 플러그인 하이브리드 자동차의 판매가 점차 늘어나고 있고 이 속도가 더 빨라질 것이다. 게다가 정부의 충전 인프라에서 고려되지 않았던 배터리가 크지 않은 플러그인 하이브리드 자동차가 폭증하였을 때에 충분한 저속 충전 인프라가 없는 상태가 유지된다면 충전이 끝난 후에도 차량을 빼주지 않거나 전기를 훔쳐쓰는 등에 대한 문제들이 발생할 가능성이 높다. 더불어 향후 한국전력공사(KEPCO)의 전기자동차 충전 기본요금 할인제도 또한 축소가 예정되어 있기 때문에 완속이나 급석 충전 인프라는 비용 부담이 앞으로 더 커질 가능성이 높다. 이 모든 문제들을 현실적이고 합리적으로 해결할 수 있는 방법은 거주지나 직장에서의 저속 충전 인프라를 강화하는 것으로 이를 통해 전기자동차의 경제성과 친환경성을 모두 제고할 수 있다.

참고자료

• 송민근, 〈전기자동차 충전기 이야기〉, 《타고》, 2020-12-07
• 감격한 박사, 〈느린게 답이라고? 다시 주목받는 전기차 저속충전의 장점과 데이터로 살펴본 실용성〉, 《이브이포스트》, 2020-12-15
• 저공해차 통합누리집 공식 홈페이지 - https://www.ev.or.kr/portal
• ㈜파워큐브코리아 공식 홈페이지 - http://www.powercube.co.kr/
• ㈜스타코프 공식 홈페이지 - https://www.starkoff.co.kr/product-description

같이 보기

• 전기자동차
• 저속충전
• 완속충전기
• 급속충전기

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