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㈜모던텍, 전기차 충전시장의 혁신 불러오다, 계약전력 100% 활용하는 순차적 전력분배 기술V2G 전력거래, ‘융복합 EV충전스테이션’ 실증 성공 이끌어내, 1:N 방식의 로봇자동충전 기계식 주차장을 시작으로 곧 상용화할 것
신태섭 기자  |  tss79@naver.com
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승인 2022.05.17  16:13:52
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▲ [사진 = (주)모던텍]

 지난해 전 세계에서 판매된 전기차는 666만대로 이는 전년 대비 2배 이상 늘어난 수치다. 이처럼 세계적으로 전기차가 폭발적으로 늘어나고 있는데 반해서 관련된 인프라는 그 수요를 따라가지 못하고 있는 실정이다. 무엇보다 충전기 보급이 가장 시급하다.

우리나라의 상황을 보면 21년 6월 기준으로 17만대의 전기차가 등록되어 있으며, 충전기는 7만 2105대 정도로 상당히 부족한 상황이다. 또한 2035년 이후에는 내연기관 차량 등록을 불허한다고 발표한 터라 빠른 조치가 필요한 상황이다. 이에 정부에서는 ‘제13차 혁신성장 BIG3 추진회의’를 통해 25년까지 전기차 충전기를 50만대 이상 설치할 계획이라고 밝혔다.

세계적으로 지난 몇 년간 충전기 시장은 폭발적으로 성장하며, 전기차 시장 못지않은 뜨거운 시장을 예고하고 있다. 이처럼 본격적으로 충전기 관련 업체들의 경쟁이 시작된 가운데, 독보적인 기술력으로 국내는 물론 세계적으로 많은 주목을 받는 국내 기업이 있어 화제를 모으고 있다. 본지에서는 화제의 주인공인 ‘㈜모던텍(대표 김성두)’을 찾아 집중 취재를 진행하였다.

‘㈜모던텍’ 세계 최초로 개발, 순차적 충전 가능한 ‘지능형 파워뱅크-디스펜서 충전기’
전력부와 충전부 분리, 전력분배 제어기술 탑재하여 최적의 전력 분배 가능

지난달 서울 코엑스에서 열린 ‘코리아 스마트그리드 엑스포(KSGE)’에 수많은 업체가 참여하여 기후위기를 해결하기 위한 다양한 혁신적인 기술을 선보였다. ㈜모던텍은 독보적인 전기차 충전기 기술을 선보이며, 이번 전시회에 참여한 수많은 기업 중에서도 가장 많은 주목을 받았다. 직접 개발한 충전기로 2대의 전기차에 실제로 충전을 하는 모습을 시연했는데, 관계자 및 방문객들의 눈길을 사로잡기에 충분했다.

㈜모던텍에서 세계 최초로 개발한 ‘지능형 파워뱅크-디스펜서 충전기’는 기존의 충전방식과는 전혀 다른 혁신적인 제품이다. 일체형 충전시스템에서 벗어난 제품으로 전력부(파워뱅크)와 충전부(디스펜서)가 나뉘어 있으며, 전력분배 제어기술을 탑재하여 최적의 전력 분배가 가능하다. 파워뱅크와 디스펜서를 분리, 전력을 최적의 상황으로 분배하는 기술을 통해 계약전력의 증설 없이 기존 계약전력 내에서 수요에 폭넓게 대응할 수 있다. 또한 전기 사용량의 증가로 계약 전력의 증설이 불가피할 경우에는 파워뱅크의 용량을 증설하여 간단하고 빠르게 대응할 수 있다. 파워뱅크 1기에 디스펜서를 최대 50기까지 설치할 수 있으며, 디스펜서에 대한 설치비용만 발생하기에 상당히 경제적이고 탄력적으로 충전기를 운영할 수 있다.

기존 일체형 충전기의 경우, 100kW 충전기 10기를 설치할 때, 총 계약전력은 1MW가 필요하지만 ㈜모던텍의 충전기는 파워뱅크 1기에 디스펜서 10기를 동일하게 설치할 경우, 총 계약전력이 일체형 충전기 대비 매우 낮은 수준의 계약전력 내에서 자동으로 전력을 분배하기 때문에 능동적이고, 효율적인 전력사용이 가능하다. 기존 충전기 1기당 전기차 1대씩 충전해야만 하는 기존의 일체형 충전기의 단점을 보완, 디스펜서의 순차적 충전을 통한 1:N방식의 충전이 가능해 시간적 효율성과 편의성을 극대화한 것이다. 계약전력이 500kW라고 예를 들면 500kW 내에서 충전기 간의 전력분배가 이루어지며, 전체 사용자의 사용전력이 500kW가 초과된 이후에는 자동 충전대기 상태에서 다른 차량의 충전 완료 후, 자동으로 순차 충전이 진행된다. 즉 계약전력 내에서 최적의 전력분배를 통해 대기전력 절약 및 동시 충전이 가능하여 전력의 효율적인 사용이 가능한 것이다.

곧 상용화 앞둔 세계최초의 1:N무인 충전로봇시스템
완벽한 자동화 시스템으로 효율성을 극대화한 혁신적 기술

제프리 무어(Geoffrey Moore)는 그의 책 ‘Crossing the Chasm’에서 신기술에 대한 ‘Life Cycle(수명 주기)’에 대해 서술했다. 신제품이나 혁신 제품이 사회에 수용되고, 시간이 지나 소멸하는 과정을 설명하는 사회학적 모델이다. 모든 신기술은 가장 먼저 얼리어답터(early adopter) 시장에서 평가를 받고 메인마켓으로 들어가게 된다. 얼리어답터 시장에서 메인마켓 으로 넘어가는 사이에 약간의 공백이 발생하는데, 그 공간을 캐즘(Chasm)이라고 부른다. 이는 메인시장 진입 전 마지막 단계로 기술을 더욱 보완하는 단계라고 볼 수 있다. 전기차 충전기는 이 캐즘 단계를 지나고 있는 상황이라고 볼 수 있다. 캐즘 단계를 넘어서면 폭발적으로 시장이 커지게 되는데, 이와 같은 현상이 충전기 시장에서 나타나고 있다. 시장이 폭발적으로 성장하게 되면서 다양한 종류의 파생상품으로 기술이 활용되는데, 현재 전기차 충전기 시장에서 이와 같은 현상이 발생하고 있기 때문이다.

㈜모던텍에서는 자체적으로 확보한 충전기 기술을 응용하고 1대의 로봇으로 다수(N대)의 충전기를 운영할 수 있는 1:N무인 충전로봇시스템도 개발을 완료하고 상용화 준비를 마쳤다. 이는 세계 최초로 개발된 로봇 충전 시스템이다. 내용을 보면 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 여러 면에서 굉장히 혁신적이라는 평가를 받고 있다.

1:N무인 충전로봇시스템, 기계식 주차장에 설치하여 전기차 시장에 새로운 패러다임 열 것

업계 관계자들은 ㈜모던텍의 1:N무인 충전로봇시스템이 충전기 시장에 새로운 패러다임을 열 것으로 예상하고 있다. 1:N무인 충전로봇시스템이 가장 먼저 보급될 것으로 예상되는 곳은 기계식 주차장이다. 국내에 설치되어 운영 중인 기계식 주차장은 80만 면에 이른다. 기계식 주차장에 무인 충전로봇 시스템이 설치된다면, 기계식 주차장의 회전율을 감안했을 때 최소 80만대 이상의 차량이 로봇 충전기를 사용할 수 있을 것으로 예상된다. 실현이 된다면 전기차 시장에서 매우 획기적인 사건이 될 것이다.

일반 1:1 충전방식이 아닌 ㈜모던텍의 1:N 방식의 로봇 자동 충전기는 더욱 활용가치가 높다. ㈜모던텍에서 자체적으로 조사한 결과에 따르면 기계식 주차장에 차량이 주차되는 시간은 최소 2시간이며, 8시간 이상 주차되는 경우가 가장 많았다. ㈜모던텍 관계자는 “당사의 1:N 로봇충전기가 기계식 주차장에 설치될 경우 그 효과를 최대한으로 극대화할 수 있다. 설치를 위한 레일만 깐다면 수직형, 수평형 기계식 주차장에 모두 간단히 충전기를 설치할 수 있다”고 언급했다.

㈜모던텍의 기계식 주차장 로봇충전기의 실증화 및 상용화를 위해 정부에서 진행하는 연구과제 사업을 신청해 놓은 상태이며, 민간 기업에서도 사업 요청이 끊이지 않고 들어오고 있어 머지않아 국내 최초의 기계식 주차장 로봇충전기가 설치될 예정이다.

㈜모던텍에서는 기계식 주차장 다음으로 무인 자율 주차장 사업을 구상하고 있다. 최근 자율주행과 로봇의 발전으로 인해 무인 자율 주차장이 많은 주목을 받고 있다. ㈜모던텍은 자율주행 주차장에 무인로봇 충전기 사업을 융합한다는 계획이다.

ESS를 연동한 V2G 양방향 전력거래에 관한 원천 기술을 확보
부산 에코델타시티와 제주에너지공사에 설치하여 성공적으로 운영 중

V2G는 미래 자동차 기술을 다룰 때마다 항상 등장하는 개념이다. Vehicle to Grid의 약자로, 주차된 전기차를 에너지 저장장치로 사용한다는 의미다. V2G 기술을 활용하면 V2H(Vehicle To Home), V2B(Vehicle To Building)처럼 전기차를 ESS처럼 활용하여 양방향 전력거래로 사용할 수 있다. 쉽게 말해 V2G 기술이 충전기에 탑재되면 전기차를 보유한 차주들이 시간 별 충전 단가 차익으로 수익을 얻을 수 있는 것이다. 전력 단가가 가장 저렴한 시간에 차량에 전기를 충전하고, 전력 이용량이 가장 많은 시간대에 전기차에 충전된 에너지를 판매하여 일정 수준의 소득을 기대할 수 있다.

㈜모던텍은 이미 오래전 ESS를 연동한 V2G 양방향 전력거래에 관한 원천 기술을 확보한 상태이며, 얼마 전부터 V2G가 가능한 ‘융복합 EV충전스테이션’을 부산 에코델타시티와 제주에너지공사에 설치하여 성공적으로 운영하고 있다. 이밖에도 부산시에 위치한 민간 주유소 2곳에 충전기를 설치하여 시범운영 중에 있으며, 향후 서울을 비롯한 전국 지역에 ‘융복합 EV충전스테이션’ 설치를 계획하고 있다.

국내외에서 뜨거운 관심 받는 ‘㈜모던텍’, 세계 전기차 시장을 선도하는 기업 될 것

㈜모던텍은 국내 e-버스 충전시장에서 수년 전부터 줄곧 높은 시장점유율을 기록하고 있는데, 공공입찰이 아닌 회사에서 직접 입찰하는 전기버스 충전시장에서 독보적인 점유율을 기록한다는 것은 그만큼 경제성과 안정성이 뛰어나다는 의미다.

㈜모던텍은 이와 같은 우수한 기술력을 바탕으로 국내외에서 뜨거운 관심을 받으며, 매년 2배가 넘는 매출 신장을 기록하고 있다. 지난달 제이앤프라이빗에쿼티(PE)에서 약 150억 원의 투자유치를 받기도 했으며, 해외에서도 계속해서 러브콜을 보내고 있다.

㈜모던텍 김성두 대표는 마지막으로 “미국, 유럽, 동남아 등 세계 각지에서 기술협력에 대한 많은 요청이 오고 있는 상황이다. 당사의 전력분배장치는 구축비용이 저렴하고 가동률을 높여 운영수익도 극대화할 수 있기 때문이다. 당사는 V2G 전력거래충전기 등 시장을 선행하는 다양한 원천 기술을 확보하고 있다. 앞으로도 계속적인 R&D 투자를 통해 시장을 선도하는 기업이 되도록 노력할 것이다”고 언급했다.
 
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