달리면 충전된다.. '무선 충전 도로' 시대 성큼

이스라엘 스타트업 일렉트로드의 무선 충전 시스템 도식도. 일렉트로드 제공

주행 중인 전기차에 자동으로 전기를 공급하는 ‘무선 충전 도로’ 상용화가 코앞으로 다가왔다. 무선 충전 기술 특허 출원이 쏟아지고 있는 데다 다음 달부터는 무선 충전 버스가 국내에서 첫 시동을 건다. 완성차 업계는 전기차 배터리의 용량과 무게, 비용 등 문제를 해결할 열쇠로 무선 충전 도로가 떠오를지 주목하고 있다.

22일 특허청에 따르면 전기차 주행 중 무선 충전 특허 출원이 지난 10년간 총 299건으로 나타났다. 특히 2010년 10건에 불과했던 출원 건수는 2018년 들어 4배 이상 증가했다. 기술별로는 도로와 전기차의 코일 위치를 일치시키는 송수신 패드 기술이 169건(56.6%)으로 가장 많았다. 과금 시스템 60건(20%), 전기 자기장 방출 가이드 기술 36건(12%), 코일 사이 금속 이물질 감지 기술 34건(11.4%) 등의 순이었다. 특히 현대자동차(46건), LG전자(7건), 한국과학기술원(12건) 등 대기업과 연구소가 58%(178건)로 출원을 주도한 것으로 조사됐다.

무선 충전 도로는 이미 국내 가동 준비를 마친 상태다. ‘올레브(OLEV·On-line Electric Vehicle)’ 버스가 다음 달부터 대전 유성구 대덕 특구 주행을 시작한다. 올레브 버스는 2009년 한국과학기술원(KAIST)이 개발한 무선 충전 전기차로 전기선이 매설된 도로 위에서 전기가 자동 충전될 수 있도록 개발됐다. 이 버스는 1분 충전으로 약 3㎞를 이동할 수 있다.

무선 충전 도로의 장점은 전기차에 큰 배터리를 실을 필요가 없다는 것이다. 생산 원가에서 가장 큰 비중을 차지하는 배터리 용량을 줄일 수 있다는 얘기다. 주행거리 개선은 물론 배터리가 차지하던 공간을 실내 자율 공간으로 활용할 수 있는 이점을 기대할 수 있다.

국내뿐만 아니라 전 세계적으로도 무선 충전 도로 도입이 활발하다. 중국은 2018년부터 무선 충전 고속 도로를 구축하고 있다. 중국 산둥성은 산업 중심지인 지난시의 남부 순환도로 2㎞ 직선 구간을 태양광 패널로 교체해 개통했다. 태양광 패널을 투명 콘크리트로 감싸서 파손 위험으로부터 보호하면서도 태양광이 도로 아래 태양전지까지 도달할 수 있도록 건설했다. 전기선과 각종 센서로 달리는 전기차를 충전하는 구조다.

이스라엘 스타트업인 ‘일렉트로드’도 자체 개발한 무선 충전 시스템 테스트를 성공적으로 마치고 상용화에 들어갔다. 이 시스템은 도로 아래에 장착된 구리 코일을 사용하여 전기차 배터리를 무선으로 충전할 수 있게 한다. 최근 스웨덴 고틀란드에 있는 1.65㎞ 공공도로와 이스라엘 텔아비브 인근 700m 도로에도 이 시스템이 구축됐다. 최대 시속 60㎞까지 전기차가 주행 가능한 것으로 알려졌다.

관건은 초기 설치 비용이다. 블룸버그 통신은 중국의 산둥성 태양광 패널 도로의 경우 1㎡당 약 650만 달러(73억원)가 투입된 것으로 추산했다. 한 업계 관계자는 “전기차 산업이 날개를 펴기 위해서는 배터리는 물론 충전 인프라 사업도 모두 규모의 경제가 이뤄져야 한다”며 “인프라 건설 비용 절감이 현실화하면 향후 무인 충전 도로는 드론 등 다양한 모빌리티에도 적용 가능해질 것”이라고 설명했다.

최지웅 기자 woong@kmib.co.kr