관련 통계자료 다운로드 전기차-충전기 충전통신 기준 〈2〉 전기차 화재 예방 표준화 동향
정부가 올해부터 전력선통신(PLC) 모뎀을 내장해 급속충전기처럼 통신이 가능한 스마트제어 완속충전기 보급을 본격 확대한다. 중장기적으로 작년 3월 세계 최초로 제정한 배터리 상태정보 수집 기술 프로토콜 '밸류애디드서비스(VAS)'를 실증해 국제 표준을 보완한다. 전기차 화재 예방 인프라 보급을 확대해 '전기차 캐즘(일시적 수요 정체)' 현상을 극복하고 전기차 전환을 가속화해 '2050 탄소중립' 목표를 달성한다는 취지다.
환경부는 '스마트제어 충전기 배터리 정보교환 프로토콜 및 시험 기술기준' 개정안을 이달 중 공개한다고 11일 밝혔다.
우선 '스마트제어충전기'에 대한 정의와 기능을 명확히 한다. 스마트제어충전기란 PLC 모뎀이 장착돼 전기차 충전 중 차량고유번호(VIN) 또는 배터리 팩 아이디(ID), 배터리 충전정보(SOC), 열화정보(SOH), 배터리 팩 전압·전류, 배터리 셀 전압, 배터리 온도 등 배터리 상태정보를 정해진 주기별로 전기차로부터 수집해 환경부 무공해차통합누리집에 전송하는 기능, 배터리 충전 제어 정보를 수신해 전기차 충전을 실시간 제어하는 기능을 탑재한 전기차 충전기를 일컫는다.
특히 개정안에는 '재충전 금지' 조항이 포함된다. 스마트제어충전기는 전기차 SOC가 100%일 때는 충전을 중지하고, 통신제어기(SECC) 및 충전기 펌웨어 무선 업데이트(OTA) 기능을 필수로 탑재한다. 완속충전기에 PLC 모뎀을 장착해 급속충전기처럼 목표 충전량 도달시 충전종료, 재충전 방지 충전제어가 가능하다.
스마트제어충전기는 전기차에서 과충전이 발생하지 않도록 능동적으로 충전을 제어하고, 전기차의 배터리관리시스템(BMS)과 함께 안전 이중장치 역할을 한다. 충전 중 수집된 배터리 정보를 분석해 정확한 화재 원인을 파악하고 배터리 이상징후 진단, 배터리 재사용·재활용 평가 등에 활용할 수 있다.
류필무 환경부 대기미래전략과장은 “스마트제어충전기는 장기적으로 충전기 커넥터를 전기차에 연결하면 사용자 인증, 충전, 결제를 한 번에 진행하는 '자동충전·과금(PnC)시스템'에 활용할 수 있다”면서 “전기차 배터리에 저장된 에너지를 충전기를 통해 전력망에 공급·판매하는 '양방향충·방전(V2G)시스템'에 활용해 사용자 편의를 향상시킬 수 있다”고 강조했다.
국내 스마트제어충전기는 작년 12월 기준 4만557기가 신청·접수돼 설치 중이다. 올해 3월 스마트제어 충전기 신규 설치 및 5년 이상 노후충전기 교체 관련 사업수행기관을 선정, 사업 신청·접수 중이다.
충전기에서 충전제어를 위해서는 전기차에서 실시간 SOC를 제공해야 한다는 지적이 나온다.
급속충전기는 PLC 모뎀이 기장착돼 전기차-충전기 사이의 국제통신표준 'ISO 15118-2'에 따라 배터리 충전상태가 자동으로 충전기에 전달된다. 완속충전기의 경우는 전기차와 충전기 간 통신표준이 부재하고 현행 국제표준상 배터리 충전상태 전달 규정이 없다.
개정된 국제통신표준 'ISO 15118-20' 또한 완속충전의 경우에도 배터리 충전정보를 충전기에 자동으로 전달할 수 있도록 하고 있으나, 현재 대부분의 국가에서 이를 의무화하고 있지는 않다.
이에 환경부는 지난해 3월 세계 최초로 전기차-완속충전기 간의 충전통신 기술기준 'ISO 15118-2 VAS'을 마련하고, 해당 규정에 따라 배터리 상태정보 수집 기술 프로토콜 'VAS'을 개발했다. 스마트 제어 충전기 실효성을 확보하기 위해 전기차 제작·수입 업체와 배터리 정보 제공을 협의했다.
류 과장은 “승용 10개사, 승합 20개사, 화물 20개사 등 2025년도 전기차 보급사업에 참여하는 전기차 제작·수입사는 내년 1월 1일까지 배터리 충전정보를 제공하기로 확약서를 제출했다”면서 “2025년 전기자동차 보급사업 보조금 업무처리지침에 따라 SOC를 제공하지 않는 경우 전기차 구매 보조금을 지원받을 수 없다”고 설명했다.
◇'VAS' 실증, 국제표준 보완…'배터리 데이터 플랫폼' 구축
전 세계 주요국에서는 유럽연합(EU)의 배터리 여권(Passport) 정책을 중심으로 배터리의 전 생애주기 정보를 디지털화하는 배터리 데이터 관리 시스템 개발을 활발히 논의하고 있다. 제조·재사용까지 모든 단계에서 데이터를 체계적으로 수집·관리함으로써, 배터리 상태를 정밀하게 진단할 수 있는 플랫폼이 전기차 생태계의 필수요소로 인식되고 있다.
정부는 중장기적으로 작년 3월 세계 최초로 제정한 배터리 상태정보 수집 프로토콜 'VAS'를 실증해 국제 표준을 보완하고, 무공해차통합누리집에 '배터리 데이터 플랫폼'을 구축해 전기차 스마트제어충전 생태계를 조성한다는 방침이다.
전문가들은 'VAS' 프로토콜이 정착되고, '배터리 데이터 플랫폼'이 구축돼 데이터 기반 정책 의사결정이 이뤄진다면 전기차 안전성과 성능이 극대화하고 지속가능한 모빌리티 솔루션의 중요한 기반이 마련될 것으로 예상했다.
박창운 한국전기연구원 선임은 “스마트제어충전을 위한 배터리 정보교환 프로토콜에는 SOC, SOH, 배터리 팩 전압·전류, 배터리 셀 전압, 배터리 온도 등 항목이 포함돼 실시간 수집된 데이터를 통해 배터리 성능을 모니터링하고 잠재적인 이상 상태를 조기에 감지하는 데 적극 활용될 것”이라면서 “수집된 데이터는 고도의 분석을 거쳐 전기차의 화재 위험을 예측하고 결과에 따라 충전기로 제어 명령이 전송돼 충전차단 등 필요한 조치가 취해져 충전 중 화재예방에 중요한 역할을 할 것”이라고 강조했다.
이준희 기자 jhlee@etnews.com
