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로봇충전기
로봇충전기(Robot Charger)는 자율주행방식으로 운행되는 전기자동차 무인 자동 충전기이다.
개요
환경문제 때문에 전기자동차의 보급이 활성화되고 있는 가운데 가장 큰 걸림돌로 언급되고 있는 부분은 바로 충전 인프라이다. 화석연료만큼 많은 주유소가 있는 것도 아니고 화석연료에 비해 충전에 많은 시간이 걸린다는 단점 때문에 많은 충전소가 필요함에도 불구하고 실제로는 충전소가 많이 없는 것이 현 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 시도가 이뤄지고 있다. 그중에서 많은 기업들이 개발한 로봇을 이용한 전기 자동차 충전 방식은 기존의 많은 문제점을 해결할 수 있는 기술이다. 주로 공용 주차장을 대상으로 하는 로봇 충전기 기술은 로봇이 이동형 배터리를 충전이 필요한 전기 자동차까지 이동 시켜 충전을 시키는 방식으로 이뤄진다. 한 대의 로봇이 주차장에서 움직이면서 충전용 배터리를 이동시킴에 따라 전기자동차 충전을 위한 별도의 주차공간을 따로 마련하지 않아도 되고 충전이 완료된 이후에도 계속 충전 전용자리를 차지하고 있는 문제를 해결할 수 있다.[1]
충전기 설명
로봇충전기는 기존에 있는 충전 방식과는 다르게 로봇이 직접 배터리를 들고 다니면서 전기자동차에 다가가 충전을 하는 인간 관리자가 필요 없는 무인 자동 충전기이다. 많은 기업들이 로봇팔과 자율이동 로봇을 활용한 로봇 충전 시스템의 시험 제작을 하고 있다. 이 시스템에서는 컴퓨터 비전이나 자기 위치 추정 기술을 활용하고 있다. 자율이동 로봇 기술을 이용하여 입체나 평면, 지하 주차장 등 다양한 시설에서 사용할 수 있고 충격에 대비하여 움직일 수 있다. 이러한 로봇 기술을 이용하면 어떤 주차장이나 주차공간에도 충전이 가능해진다. 운전자가 직접 충전하지 않고도 스스로 전기자동차까지 다가가 정지하여 전기를 제공한다. 또한 스마트폰으로 간편하게 호출하면 로봇충전기가 직접 전기자동차가 있는 위치까지 간다.[2]
충전기 종류
폭스바겐
폭스바겐의 전기자동차용 이동형 충전 로봇은 기존의 주차장이나 주차 빌딩 등에 설치할 수 있는 제품으로 작동 시에 얼굴 속에 디지털 눈에 불이 들어오면서 모바일 에너지 저장장치를 잡아 차량으로 이동시킨다. 전기자동차 운전자가 주차장에서 스마트폰 앱이 나 카투엑스(Car-to-X)을 활용해 충전 로봇을 호출하면 충전 로봇이 모바일 에너지 저장장치를 가지고 와서 전기자동차를 충전하는 방식이다. 로봇충전기는 레이저 스캐너, 초음파 센서, 카메라 등이 장착돼있어 장애물이나 사람을 피해 가면서 전기자동차로 이동할 수 있다. 충전이 필요한 차량에 접근하여 로봇충전기는 로봇 팔을 이용하여 전기자동차의 충전 포트 덮개를 열고 차량에 플러그를 꽂고 배터리를 충전한다. 충전이 완료된 후에는 에너지 저장장치를 회수하여 원래 위치로 돌아간다. 이 로봇충전기는 DC 충전 방식을 이용해 자동차에 최대 50KW의 전원을 공급할 수 있다.[3]
아이웨이즈
중국 전기차 스타트업 아이웨이즈는 2020년 2월 자율주행 충전 로봇 프로토타입인 '칼(CARL)을 공개했다. 전기차 운전자가 스마트폰 앱으로 호출하면 GPS를 통해서 스스로 전기차가 있는 위치까지 이동한다. 그리고 운전자가 직접 플러그를 꽂을 필요가 없이 자동으로 고속충전을 한다. 배터리 용량이 63KWh인 아이웨이즈의 U5전기차 모델의 경우 칼(CARL)을 이용하면 45분 이내에 80% 충전할 수 있다. 충전이 완료가 되면 연속해서 다음 전기차를 충전하거나 아니면 제자리로 돌아와서 스스로 본체를 충전한다. 아이웨이즈는 스스로 주차장에서 차량을 찾고 충전할 수 있는 이 자율주행 충전 로봇에 대한 특허를 여러 개 받았다.[4]
㈜에바
㈜에바는 삼성C랩에서 분리되기 전에 2018년에 전기차 자동충전로봇 에바(EVAR)를 개발했다. 에바는 충전이 필요한 전기차를 스스로 찾아가서 직접 포트 뚜겅을 열고 충전한 다음 다시 제자리로 찾아간다. 에바는 최초 운전자가 차량충전포트에 전용 어댑터를 연결한 후 차량 전면 번호판 위에 이 장치를 거치시키면 된다. 스마트폰으로 충전 명령을 내리는 것만으로 모든 충전이 끝난다. 명령받은 로봇은 자기 위치에서 QR코드 인식 등으로 해당 차량까지 찾아간 후 해당 차량의 번호판을 인식하고 자동으로 충전한다. 에바는 최고 시속이 2KM이다. 라이다와 초음파 센서로 장애물과 이동경료를 파악하고, 로봇 하단에 위치한 범퍼에는 누름 스위치 센서가 장착돼 충돌 시 즉각 멈추도록 돼 있다.[5]
프리와이어
프리와이어는 전기차의 배터리를 충전할 수 있는 로봇 '모비(MobI)'를 개발하였다. 로토타입으로 공개된 모비는 240볼트로 고속 충전이 가능한 닛산의 전기차에서 사용되는 10kWh의 배터리를 탑재했고, 로봇 한 대로 하루에 전기차 5대를 충전할 수 있다. 모비는 바로 추가로 탑재된 48kWh의 대용량 배터리와 효율적인 에너지 관리 소프트웨어를 통해 안정적인 충전 서비스를 제공한다. 모비 또한 다른 로봇충전기처럼 전기차가 충전소를 방문하지 않아도 충전 로봇이 직접 찾아가 스스로 배터리를 충전한다. [6]
전망
폭스바겐은 로봇충전기 시제품 개발 소식을 2019년에 전했는데 딱 1년 뒤인 2020년 12월에 업데이트된 자료를 내놓았다. 폭스바겐의 전기자동차용 이동형 충전 로봇은 기존의 주차장이나 주차 빌딩 등에 설치할 수 있는 제품이다. 또한 운전자가 주차장에서 스마트폰을 활용하여 로봇충전기를 호출하면 충전 로봇이 저장장치를 들고와서 전기자동차를 충전하는 방식이다. 폭스바겐은 로봇충전기 시제품 테스트를 성공적으로 완료했으며 추가적으로 개발을 진행하고 있다. 일단은 기존에 있는 주차장들의 공간이 확보가 되어야하기 때문에 아직 까지는 바로 출시 계획은 없지만 2021년 상반기에 출시할 예정이라고 밝혔다.[7]
각주
- ↑ 신동윤 기자, 〈로봇을 이용한 효율적인 전기자동차 충전 인프라의 구현〉, 《테크월드》, 2020-02-07
- ↑ 문상현 기자, 〈무선 접촉, 자율이동 로봇 등…다양해지는 전기차 자동충전기술〉, 《테크데일리》, 2021-01-18
- ↑ 장길수 기자, 〈폭스바겐, 전기자동차 충전 로봇 시제품 '테스트 중"〉, 《로봇신문》, 2020-12-30
- ↑ 윤수은 기자, 〈전기차 충전 시스템의 유비쿼터스 ‘자율주행 충전로봇’〉, 《애플경제》, 2021-01-04
- ↑ 윤수은 기자, 〈삼성C랩, 업계 최초 전기차 충전 로봇 'EVAR' 개발〉, 《전자신문》, 2018-09-11
- ↑ 이남걸, 〈전기차를 충전시켜주는 배터리 충전 로봇 '모비'〉, 《BIZION》, 2015-06-02
- ↑ 이석원 기자, 〈폭스바겐이 공개한 전기차 충전 로봇〉, 《테그레시피》, 2021-01-01
참고자료
- 신동윤 기자, 〈로봇을 이용한 효율적인 전기자동차 충전 인프라의 구현〉, 《테크월드》, 2020-02-07
- 문상현 기자, 〈무선 접촉, 자율이동 로봇 등…다양해지는 전기차 자동충전기술〉, 《테크데일리》, 2021-01-18
- 장길수 기자, 〈폭스바겐, 전기자동차 충전 로봇 시제품 '테스트 중"〉, 《로봇신문》, 2020-12-30
- 윤수은 기자, 〈전기차 충전 시스템의 유비쿼터스 ‘자율주행 충전로봇’〉, 《애플경제》, 2021-01-04
- 이남걸, 〈전기차를 충전시켜주는 배터리 충전 로봇 '모비'〉, 《BIZION》, 2015-06-02
같이 보기
