KAIST, 세계최초 개발… 무선으로 전력 공급받아 운행 국내 연구진이 무선으로 전력을 공급받아 운행하는 온라인 전기자동차(On－Line Electric Vehicle · OLEV)를 세계 최초로 개발해 시험운행에 성공했다.
KAIST(총장 서남표)는 지난 9일 과천 서울대공원에서 지금까지 디젤기관으로 운행돼왔던 무궤도 코끼리 열차를 온라인 전기자동차로 제작해 시범운행에 돌입했다고 발표했다.
⊙ 전 세계는 전기자동차 개발 열풍
전 세계 자동차 시장은 석유에너지 고갈과 환경오염 문제로 인해 친환경 에너지 절약형 자동차 위주로 재편되고 있는 중이다.
세계 각국 정부는 △그린카 기술개발 △전기자동차의 구입 지원 △탄소가스 배출에 대한 과세 △연비 향상 의무화 등의 정책을 적극적으로 추진하고 있으며 자동차업체들은 친환경 자동차, 특히 전기자동차 개발에 경쟁적으로 투자하고 있는 상황이다.
그렇지만 전기자동차 상용화를 위한 많은 노력에도 불구하고 현재까지 개발된 순수한 전기자동차는 배터리에만 전적으로 의존하기 때문에 배터리의 중량과 부피가 지나치게 크고 비용이 과도하게 증가한다는 문제점을 안고 있다.
일부 국가에서는 배터리를 국가가 소유하고 배터리를 교환하는 방식을 통해 문제 해결을 시도하거나 구입 초기 세제 지원 등 전폭적인 지원을 통해 전기자동차의 보급을 위해 노력하고 있으나 과다한 배터리 유지보수 비용 등 아직까지 배터리 문제와 충전 인프라 문제를 근본적으로 해결하는 데는 한계를 지니고 있다.
이 같은 일반 전기자동차의 배터리 문제와 충전 인프라 문제，배터리 유지보수 과다 부담금 문제 등을 동시에 해결하는 방안으로 제시된 개념이 주행 중 도로 바닥에서 전기를 받고 배터리를 충전하는 온라인 전기자동차다.
온라인 전기자동차는 일반도로에 안전하고 견고하게 보호된 전선을 매설하고 차량 아래쪽에 별도의 집전장치를 부착해 도로에 매설된 전선에서 발생하는 자기장을 집전장치를 통해 효과적으로 모아 동력원으로 사용하는 원리다.
집전장치를 통해 모아진 전력은 주행 중 모터로 바로 연결되어 쓰이거나 필요한 경우에는 자동으로 배터리에 충전된다.
온라인 전기자동차는 일반 전기차와 비교해 약 5분의1 수준의 배터리를 장착하고도 자유로운 운행이 가능하기 때문에 비싼 배터리 문제를 해결할 수 있다.
또 별도의 충전소가 필요 없기 때문에 충전인프라 문제 또한 쉽게 해결할 수 있다.
온라인 전기자동차 기술을 일반 노선버스에 적용할 경우 버스 시점，종점，정류장，교차로 및 주차장 등 전체 버스 운행노선의 20%가량에만 전선 인프라를 구축하더라도 충전 걱정 없이 편리한 운행이 가능하다.
⊙ 세계 최고 수준의 전송효율 달성
KAIST 연구팀은 지난해 2월 1㎝ 간격에서 전력 전송시에도 80%의 효율이 기술적으로 가능하다는 것을 입증했으며，7월에는 자체 개발한 급전장치 및 집전장치를 개조된 하이브리드 버스에 장착해 세계 최초로 간격 17㎝ 이상에서 최대 70% 이상의 전력 전달 효율을 달성하는 데 성공했다.
올해에는 20㎝ 이상에서 최대 효율 80%에 이르는 기술을 확보한다는 목표다.
온라인 전기자동차의 전력 전달 원리인 비접촉 자기유도 방식 충전 기술이 자동차에 적용돼 일반도로에서 실용화되기 위해서는 현재 운행되는 자동차의 환경에 맞게 도로 바닥에서 차량 하부까지의 지상고를 법적 기준치(한국 12㎝) 이상으로 유지하면서 높은 효율을 유지해야 한다.
