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혁신적인 EV 충전기술로 전기차 시장을 주도하다세계최초 로봇충전 시스템으로 글로벌 기업들의 주목 이끌어내
신태섭 기자  |  tss79@naver.com
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승인 2020.06.24  09:30:42
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▲ 지능형 파워뱅크-디스펜서 충전기

시장조사업체 블룸버그(BNEF Bloomberg New Energy Finance)는 2040년 전기자동차가 전 세계 승용차 시장의 55%를 차지할 것으로 내다보고 있다. 또한 국내 유진투자증권에서는 글로벌 전기차 판매량이 2016년 77만대 수준에서 2020년 2백71만대, 2025년 8백 63만대로 연평균 31%의 성장을 전망하고 있다. 우리나라의 전기차 시장도 꾸준히 증가하고 있지만 세계 전기차 시장을 주도하고 있는 유럽과 중국에 비하면 미비한 수준이다. 2018년 6월 기준 정부에서 보급한 전기 버스 및 택시를 제외하면 전기 자동차의 판매량은 5만대 정도다.
2010년부터 판매를 시작한 국내에서 전기자동차의 구매율이 유럽이나 중국에 비해 극히 저조한 가장 큰 이유는 바로 인프라(충전 및 정비시설)의 부족이다. 그중에서도 전기자동차의 구매를 주저하게 만드는 가장 큰 이유는 바로 충전시설 부족 및 충전의 불편함이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 정부에서도 더 많은 전기차 충전소 설치를 통한 전기차 보급 확대를 위해 노력하고 있다. 하지만 전문가들은 무조건적인 충전소 늘리기가 아닌 ‘충전 시간 개선 및 효율적인 충전을 위한 기술적 문제도 함께 보완해야 할 것’이라고 말하고 있다. 이런 가운데 획기적인 기술개발을 통해 보다 실용적이며 경제적인 전기차 충전 시스템을 선보이고 있는 국내 기업 ‘㈜모던텍(moderntec, 대표 김성두)’이 국내는 물론 해외에서도 큰 주목을 받고 있어 화제다.

㈜모던텍의 세계최초 「지능형 파워뱅크-디스펜서 충전기」, 혁신의 끝은 어디인가?
분리형 전력분배 시스템으로 시간적/공간적/경제적 효율성을 극대화하다

유럽과 중국이 주도하고 있는 전기차 시장에서 국내 배터리 기업들의 선전이 눈부시다. 최근 전기차 배터리뿐만 아니라 전기차 충전기 시장에서도 유독 눈에 띄는 국내 기업이 있다. 일찍이 공장자동화 시스템 설계와 공작기계 제어반 기술력으로 인정받은 ㈜모던텍의 전기 충전기 사업이 가속도를 내면서 국내외 글로벌 기업들의 많은 관심을 받고 있다.
㈜모던텍의 세계최초 「지능형 파워뱅크-디스펜서 충전기」는 가히 혁신적이라고 부를만하다. 기존 자동차 충전기의 일체형 시스템을 파워뱅크(전력부)와 디스펜서(충전부)로 나누었으며, ㈜모던텍만의 전력분배 제어기술을 적용하여 최적의 전력분배를 가능케 만들었다.
기존의 일반적인 일체형 충전기는 수요의 증가로 충전기가 추가적으로 필요할 때, 처음 구축비와 동일한 비용을 들여 충전기를 설치해야 하지만, ㈜모던텍의 지능형 충전기는 파워뱅크와 디스펜서의 분리 및 전력분배 기술을 기반으로 계약전력의 증설 없이 기존 계약전력 내에서 수요에 폭넓게 대응할 수 있다. 또한 기하급수적인 수요의 증가로 계약 전력의 증설이 불가피할 경우, 간단한 파워뱅크의 용량 증설을 통해 수요에 대응할 수 있다. 파워뱅크 1기에 디스펜서를 최대 50기까지 설치할 수 있으며, 디스펜서의 설치비용만 부담하면 된다.
예를 들어 기존의 일체형 충전기의 경우, 100kW 충전기 10기를 설치할 때, 총 계약전력은 1MW가 필요하다. 하지만 분리형인 ㈜모던텍의 충전기는 파워뱅크 1기에 디스펜서 10기를 동일하게 설치할 경우, 총 계약전력은 일체형 충전기 대비 매우 낮은 수준에서 수요에 따라 공급 가능하다.
파워뱅크는 계약전력 내에서 자동으로 전력을 분배하기 때문에 능동적이고, 효율적인 전력사용이 가능하다. 기존 충전기 한 기당 전기차 한 대씩 충전해야만 하는 기존의 일체형 충전기의 단점을 완벽히 보완하고, 디스펜서의 순차적 충전을 통해 시간적 효율성과 편의성을 극대화한 것이다. 예를 들어 계약전력이 500kW일 경우 계약전력 내에서 충전기 간의 전력분배가 이루어지며, 전체 사용자의 사용전력이 500kW가 초과된 이후에는 자동 충전대기 상태에서 다른 차량의 충전 완료후, 자동으로 순차 충전이 진행된다. 즉 계약전력 내에서 최적의 전력분배를 통해 대기전력 절약 및 동시 충전이 가능하여 전력의 효율적인 사용이 가능한 것이다.

㈜모던텍의 지능형 파워뱅크-디스펜서 충전기, 최고의 효율적인 순차적 동시 충전
기존 충전기 대비 충전 최대 전력1/4 절감, 시설투자비 50% 절감 효과 이끌어내다

㈜모던텍의 순차 충전 기능을 자세히 뜯어보면 더욱 흥미롭다. 전기차를 충전하다 보면 제조사에 따라 조금씩 다르지만 배터리의 70~80%까지 빠르게 충전이 되다가 나머지를 마저 채울 때는 느리게 된다. 이유는 배터리의 안전성을 위해 전기차의 관리 시스템이 충전 전류를 조절하기 때문이다.
㈜모던텍의 지능형 파워뱅크-디스펜서 충전기는 충전이 빠르게 진행되는 구간은 피하고 느리게 진행되는 구간에서 순차적으로 동시 충전을 진행한다. 안정성을 고려하면서도 시간적 효율성과 편의성을 최대한으로 극대화시킨 것이다. 김성두 대표는 “㈜모던텍의 파워뱅크-디스펜서 충전기는 최대한 효율적인 측면과 안정적인 측면을 모두 고려해서 개발했다. 모던텍 충전기의 장점은 파워뱅크와 분리되어 있는 디스펜서로 인해 설치 공간을 최소화하고, 주차공간을 일반차량과 전기차가 함께 활용한다는 장점 덕분에 점점 심해지고 있는 주차난 속에서도 원활한 충전기 보급이 가능하다. 또한 설치 환경의 수요에 따라서 계약전력의 효율적인 증설이 얼마든지 가능하고, 설치비용 감소, 순차 충전 기능으로 총 수전용량 절감과 시설투자비용 감소 등 여러 효과가 장점이다. ㈜모던텍의 자체기술이 접목된 충전기의 파급 효과로 전기차 운행기반을 넓힐 수 있으며, 이용자의 편의성을 극대화했다”고 언급했다.

'국내 e-버스 충전시장의 80% 점유’ 효율성과 안정성, 경제성에서 기술력을 인정받다
(주)모던텍은 국내 e-버스 충전시장의 80%를 점유하고 있을 정도로 국내에서도 그 기술력을 인정받고 있다. 전기버스 충전 시설에 대한 공사는 공공입찰과 다르게 회사에서 직접 입찰을 한다. 모던텍 e-bus 충전기는 가격경쟁력 및 기술과 품질, 안정성, 사용자와 운영자의 편의성과 충전기 효율성을 동시에 주목을 받으며 그 기술력을 인정받았다.
현재 (주) 모던텍의 e-버스 충전기는 제주, 부산, 서울, 수원 할 것 없이 전국 큰 도시에 설치되어 점점 늘어나고 있으며, 동시에 운수사로부터 추가 주문도 받고 있는 상태이다.
운영 중, 짧은 휴식 시간동안 차량을 빠르게 충전할 수 있는 집중 급속충전방식과 운영 종료 후 여러 대를 분산 순차충전 하는 방식 등 계약 전력한도 내에서 능동적이고 효율적인 전력사용을 조절할 수 있는 기술을 적용, 보급중이다.

㈜모던텍의 세계 최초 전기차 충전로봇 시스템이 글로벌 기업들의 뜨거운 주목 이끌어내
㈜모던텍에서는 위와 같은 기술을 기반으로 더욱 업그레이드가 된 1:N무인 충전로봇시스템도 선보였다. 세계 최초로 개발한 로봇 충전 시스템이다. 관제 시스템의 지령에 따라 로봇은 설치된 레일을 따라 이동한다. 이동이 완료된 로봇은 영상처리 시스템을 통해 주차된 차량의 종류, 주차 상태, 차량 위치를 인식하고 자동으로 충전을 시작한다. 자동화된 방식으로 인해 인력과 시간이 낭비되지 않으며 사람이 직접 개입하지 않아 안전성도 크게 개선되어 여러면에서 혁신적이라는 평가를 받고 있다.
지난 1월 미국 라스베이거스에서 세계 최대 테크놀로지 전시회인 CES 2020이 개최되었다. 전시회내 스타트업존 유레파파크의 ‘MK Innovation hot spot’에서도 ㈜모던텍의 세계 최초 로봇 충전 시스템은 글로벌 기업들의 엄청난 주목을 받았다. 김성두 대표는 “미국시장의 충전기 플랫폼 사업자들과 전설적인 만남이 있었다. 이를 통해 로봇 전기차 충전 분야도 우리가 보유한 특허와 기술이 가장 우수하다는 것을 확인하여 큰 자신감을 얻었다. 현재 글로벌 대기업들과 협업에 대한 논의가 활발히 진행되고 있어, 해외 시장 진출을 기대하고 있다”고 전했다. (주)모던텍은 현재 충전 로봇 시스템의 해외 특허 출원을 진행 중이며, '오토핸들장치', 'ESS모듈이 구비된 충전장치', '전력모듈이 구비된 충전장치' 등 전기차 충전, 자동화 충전 로봇 시스템 관련 특허를 총 19건 보유하고 있다.

㈜모던텍과 같은 혁신적인 기술을 가진 기업들의 지속적인 발전을 위한 제도 반드시 필요해
최근 정부가 지원하는 전기차 중전기 보조금을 받기 위한 경쟁이 과열되면서 영업을 맡은 브로커들에 대한 비용이 치솟고 있다는 언론의 보도가 화제가 되었었다. 빠르게 성장하는 전기차 시장을 선점하기 위해 비정상적이고 왜곡된 시장까지 형성된 것이다. 이는 과도한 영업비와 판공비로 이어져 부실시공이나 원가를 낮춘 저품질 시공의 우려마저 낳고 있는 현실이다.
㈜모던텍에서는 이러한 정부의 지원금 제도로 운영되는 공적 전기차 충전기 시장 보다는 수익형 전기차 충전기 시장의 문을 두드리고 있다.
한시적으로 할인되었던 전기차 충전요금이 일몰되어 현재 1kwh당 173.8원에 고정되어있던 전기차 충전요금이 7월1일부로 1kwh당 250원 내외로 오르고 2년간에 걸쳐 현행요금의 두 배인 1kwh당 350원으로 인상될 예정이다. 전기차 충전을 해야 하는 전기차 오너의 입장에서는 달갑지 않겠지만, 현재 정부/국영기관 주도의 보조금에 집중되어 있는 시장에서 민수 중심의 자생력 있는 충전시장으로 탈바꿈되어야 지속 발전 가능한 전기차 생태계가 구축된다는 전제하에 매우 바람직한 상황이라 볼 수 있다. ㈜모던텍과 같은 혁신적인 기술을 가진 기업들의 지속적인 발전을 위해서는 보다 이처럼 투명하고 현실적인 제도가 반드시 필요할 때이다.  

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