한국전기연구원(KERI) 전기추진연구센터 임근희 센터장과 연구원들이 실험용 전기자동차 앞에서 파이팅을 외치고 있다./김승권 기자/

기름을 먹지 않고 전기모터로만 움직이기 때문에 이산화탄소 배출이 없는 친환경 전기차에 대한 관심이 높아지고 있다. 그동안 성능이 달리고 가격이 비싸 외면당했지만 이 같은 단점을 보완한 전기차들이 속속 출시되면서 조만간 대중화가 실현될 것으로 예측된다.

이에 세계 각국에서 전기차를 미래 먹거리로 꼽고 개발과 보급에 적극 나서고 있는 가운데 우리나라에서는 창원에 위치한 한국전기연구원(KERI)에서 전기차 성능 향상과 인프라 구축에 앞장서고 있다.

전기 관련 기술과 전기·전자제품에 관해 국내에서 KERI만큼 노하우를 축적한 곳이 없기 때문에 선도적인 역할을 맡고 있는 셈이다.

KERI는 전기추진연구센터를 통해 전기차 관련 요소기술들을 집약적으로 연구하는 한편, 연구소 내 충전인프라 테스트베드(Test Bed)를 운영하며 전기차 시대를 대비할 수 있는 인프라 구축과 표준 선점에서 주도적인 역할을 하고 있다.

KERI는 지난 1988년부터 전기차 관련 기술 개발을 시작해 핵심 3대 기술인 2차 전지, 급속충·방전시스템, 제어시스템 기술 등을 확보하고 있다.

전기차용 모터, 인버터, 전력변환장치, 배터리, 급속충전기 등 전기차 구동의 핵심 부품 및 전력공급계통과 연계한 충전인프라 등을 집중 연구하고 있으며, 엔진 자동차에서는 필수적인 트랜스미션과 기어가 없는 ‘4바퀴 직축구동 전기차’ 개발에 착수했다.

또 리튬전지의 에너지밀도 향상과 신형 전지의 개발, 전기자동차의 보급 촉진을 위한 충전 시스템 등의 인프라 구축에 필요한 요소기술 개발을 통해 전기차 조기 실용화 관련 기술에서 성과가 예상된다.

◆전기차 요소기술 모아 시스템화

KERI에서 전기차 관련 연구는 분야를 나눠 진행하고 있다. 모터는 전동력연구센터에서, 배터리는 전지연구센터에서 연구하고 있다. 충전기는 전기추진연구센터에서 지난 2011년 개발을 완료했다.

그중에서도 전기추진연구센터는 각 연구센터의 요소기술들을 모아 시스템화하는 가장 핵심적인 역할을 맡고 있다.

연구인력은 정규연구원, 위촉연구원, 과학기술연합대학원생 등 20여명이다. 이들을 이끌고 있는 임근희 센터장은 KERI 입사 1기(1978년)로 1997년 4월 전기추진연구센터가 만들어졌을 때부터 센터를 맡아오고 있다.

임 센터장은 “주 분야는 센터의 이름대로 전기추진시스템과 관련된 연구”라며 “전기차용 충전기 및 충전인프라를 비롯한 전기차 기술과 전기선박 추진 기술 분야를 비롯해 펄스파워를 활용한 대기와 수질 오염 방지, 국방기술 및 바이오 관련 기술 개발을 담당하고 있다”고 설명했다.

그는 전기차 보급의 가장 큰 걸림돌인 충전인프라 구축에 기여했다. 지난 2011년 60㎾급 전기차용 급속충전기와 공동주택용 및 주차장용 EV 완속 충전시스템을 개발했으며, 창원시에만 완속충전기 48대, 급속충전기 7대를 설치하는 등 보급에도 적극 나섰다.

◆‘개조 전기차’ 사업 역점

전기추진연구센터가 현재 주력하고 있는 사업은 그동안 연구 개발을 통해 축적된 기술력을 토대로 한 전기차 개조사업이다.

개조 전기차란 일반 내연기관 자동차의 엔진과 연료계통을 전기동력시스템(전기모터와 배터리)로 바꾼 전기차를 말한다.

기술 진입장벽이 낮아 중소기업의 시장 접근성도 뛰어나다. 차체와 섀시, 에어컨, 에어백 등 각종 편의·안전장치를 그대로 사용할 수 있어 재활용 효과도 높다. 국내에서는 아직 익숙하지 않지만 선진국에서는 경제성, 탄소배출 저감, 자원재활용 측면에서 주목받고 있다. 미국과 유럽 등 자동차 선진국들은 이미 개조를 허용하거나 기준을 완화하고 세금 감면, 보조금 지급 등 강도 높은 지원을 하고 있다.

전기차 개조는 기존 상용차에서 파워트레인을 제거한 뒤 전기차로 만드는 것이다. 봉고Ⅲ의 경우 출력 100㎾급 모터는 승차 정원 3명, 적재중량 1t을 소화한다. 동력은 35㎾h급 리튬 폴리머 배터리가 감당한다. 주행가능거리는 100㎞ 이상, 최고시속 120㎞ 이상의 성능을 갖췄다. 급속충전할 경우 30분(80%), 완속충전 시 5~6시간이 걸린다.

전기추진연구센터는 근거리 도심 상용차를 상정하고 개조 전기차 제작을 완료했다. 특히 일정한 거리를 주기적으로 이동하는 도심형 소형화물택배차량에 적합할 것으로 보고 있다.

조만간 교통안전연구원의 인증을 받으면 택배용 실증사업에 투입하고 경남도와 창원시에 각 5대씩 기증해 일반도로를 달리게 할 예정이다.

◆전기선박육상시험소 운영 맡아

전기추진연구센터는 내달 준공 예정인 전기선박육상시험소(LBTS) 운영도 맡게 된다.

이 사업은 전기선박의 전기추진체계 육상통합성능시험과 고부가 전기추진선박의 핵심기술 개발 및 관련 산업 지원에 필요한 기반 조성을 위해 추진됐다.

연구팀은 전기선박용 육상시험소 및 전기추진 선박 연구를 위한 전기선박연구동을 구축하고, 잠수함 추진체계 시험장비 설치 및 구축을 통해 선박의 전기추진체계에 대한 육상통합시험을 진행하게 된다.

아울러 선박의 추진체계와 고부가 전기추진 선박에 대한 핵심기술을 개발하고 관련 기업에 기술 지원도 할 예정이다.

경남도와 KERI는 시험소 설립으로 인한 직접효과가 시장 창출 1조4840억원·일자리 창출 3968명에 이를 것으로 보고 있다. 특히 11개 완성부품 납품업체 매출도 9557억원에 달할 것으로 내다보고 있다.

임 센터장은 “현재 전기차 시장은 미미한 수준이지만 배터리의 단가 하락과 정책적 드라이브에 의해 2020년께면 대중화가 실현될 것으로 예측된다”며 “전기차 보급의 가장 큰 걸림돌인 충전인프라 확충이 절실하다”고 말했다.

/인터뷰/ 임근희 KERI 전기추진연구센터장

“전기추진분야 최고 연구센터 목표”

“우리 센터는 친환경 과학기술의 연구개발을 통해 국민생활의 복지 증진과 첨단전기전자 기술의 실용화를 목적으로 하는 기술 개발을 담당하고 있습니다.”

지난 1978년 KERI에 입사해 30년 넘게 연구소가 있는 창원에 살고 있는 임근희(58) 센터장은 전기추진연구센터의 역할에 대해 이렇게 소개했다.

임 센터장의 설명에도 불구하고 전기추진연구센터는 매우 전문적인 영역이다. 일반인들로선 생소할 수밖에 없다. 그래서 전기추진연구센터의 강점이 뭐냐고 물었다. 이에 임 센터장은 “각 분야에 경험이 풍부한 전문가들이 모여 있기 때문에 시스템 연구를 원활하게 진행할 수 있다는 점이 아니겠느냐”고 반문했다.

그는 “국방분야를 비롯한 공공연구 분야에서 충추적 역할을 담당하는 한편, 기술융합을 통한 전기추진 분야의 최고 연구센터가 되기 위해 구성원 모두가 합심해 노력하고 있다”고 덧붙였다.

양영석 기자 yys@knnews.co.kr