차데모
차데모(CHAdeMO)는 일본 도쿄전력㈜(TEPCO)이 개발한 전기자동차 급속충전기 규격으로 직류전원 방식이다. 충전을 표시하는 차지(Charge)와 전기의 일본어인 덴키(でんき), 이동을 뜻하는 무브(Move)를 합친 조어이다. DC차데모라고도 한다.
목차
개요[편집]
차데모는 도쿄전력㈜ 중심을 닛산(Nissan), 토요타(Toyota Motor Company), 혼다(Honda Motor Co., Ltd.) 등이 주축이 되어 설립된 국제 표준단체이자 규격이다. 2010년 세계 최초로 급속충전기 규격을 발표한 이후, 일본과 전 세계로 보급되었다. 차데모는 직류전원 방식을 이용한 충전 방식이기 때문에 교류 충전의 경우 별도의 커넥터가 필요하다.[1] 국제표준에선 콤보1, 콤보2, 차데모, GB/T, AC 3상 등 5가지 급속 충전 방식을 규정하고 있다. 우리나라는 AC 3상, 차데모, 콤보1 등 3종을 사용하고 있지만 2020년 기준 정부는 전기자동차 급속충전 방식을 3가지 방식에서 콤보1 방식으로 통일하고 있다.[2]
특징[편집]
장점[편집]
차데모는 전기자동차가 비상시에 가정 등에 전기를 공급하는 발전소 역할을 하여 양방향 충전이 가능하다. 현재 양방향 충전을 지원하는 것은 차데모 방식이 유일하며 이를 기반으로 주택, 건물 등의 전력망 간의 전기를 공급하거나 공유하는 게 가능하다. 대표적으로 낮에는 태양열 발전을 이용해 전기를 자가 수급하는 가정 전원에 리프를 연결해 여분의 전기로 배터리를 충전한다. 밤이 되면 리프 배터리에 남아있는 전력을 가정에 공급하는 방식이다. 역으로 주간보다 상대적으로 저렴한 심야 전기를 사용해 리프 배터리를 충전하고 낮에 리프 배터리를 가정에 연결해 가정용 전기로 사용 할 수도 있다. 일본은 2011년 3월 11일 대지진을 겪은 이후 이런 양방향 충전 논의가 활발해졌다. 또한 차데모는 안전성도 뛰어나다. 고압의 전류가 흐르는 급속 충전기인 만큼 충전 시 사용자의 안전이 무엇보다 중요하기 때문에 충전할 때에는 아날로그 신호와 디지털 신호를 동시에 활용해 기기 오작동을 방지한다. 더불어 완속 및 급속충전 소켓을 분리 배치해 안전을 강화했다. 마지막으로 충전기와 충전구의 인체공학 설계이다. 기본적으로 차데모 방식 충전 장치는 측면에 위치하여 충전기와 전기자동차 충전구가 연결된다. 단순한 방식이지만 인체공학을 고려해 실제로 사용해 보면 편리함을 느낄 수 있다. 그리고 빠른 충전 속도로 기존의 급속충전기의 경우 보통 시간당 50kW 정도의 스펙을 가지고 있으나 차데모의 경우는 400kW에서 최대 900kW까지 충전이 가능하다.[3]
단점[편집]
차데모는 직류 방식만을 이용한 충전 방식으로 급속 충전을 목표로 개발됐기 때문에 교류 충전의 경우는 별도의 커넥터 등이 필요해 공간 활용성이 떨어진다는 단점이 있다. 이외에도 테슬라는 자체 충전 방식인 슈퍼차저를 사용 중이며 택시와 같은 대중교통수단을 중심으로 빠르게 전기자동차를 보급 중인 중국의 경우는 차데모 방식을 변형한 자체적인 방식을 운영 중이다. 우리나라 국가기술표준원은 2017년 12월에 전기자동차 급속 충전방식을 곰보1로 권장하는 내용의 한국산업규격(KS) 개정을 고시하면서 국내에서 차데모 충전방식을 이용하기가 다른 충전 방식에 비해 어렵다.[4]
종류[편집]
차데모 2.0[편집]
차데모 2.0은 400kW 초 급속충전이 가능한 제품으로 500V 전압에서 1,000V 전압으로 올리고 전류도 액체 냉각식 케이블이 필요한 최대 400A로 올렸기에 가능한 기술이다. 최대 400kW를 제공하는 차데모 2.0은 새로운 네트워크로 전 세계에 지어지고 있는 최신 콤보 타입 최대 350kW인 급속 충전소와 경쟁한다. 플러그를 전기자동차 충전 유입구에 꽂았을 때 자동 인증과 비용을 청구할 수 있는 플러그 앤 충전(PnC)기능이 있다.[5] 2018년 환경부 환경공단이 충전 출력 400kW인 차데모 2.0을 포함한 초 급속충전기 700대를 전국에 구축했다. 2018년 기준 국내에 보급된 급속충전기는 전부 50kW이지만 초 급속 충전기가 도입되면 충전 속도가 최대 8배 빨라지고 배터리 용량 30kWh급 일반 전기자동차를 충전할 때 완전충전까지 약 30분이 소요됐다면 차 데모 2.0을 사용하면 5분 이내, 100kW와 200kW 각각 15분 및 10분 이내로 충전할 수 있다. 다만 국내에 출시된 전기자동차가 수용할 수 있는 급속 용량은 100kW급으로, 200kW 및 400kW의 전기를 충족시킬 수 있는 전기자동차는 없으나 2019년 이후부터 닛산 리프 (자동차), 포르쉐(Porsche) 미션 E 등 다수의 신형 전기자동차와 전기버스 등이 300kW 이상 초 급속 충전이 가능하여 활용도가 점차 높아질 것으로 전망된다.[6]
차데모 3.0[편집]
차데모 3.0은 전 세계 전기자동차의 모든 기준 표준과 조화를 이루는 제품으로 2020년 4월 24일 차데모 협회에서 발표했다. 600A, 900kW, 양방향 DC 급속충전 표준으로 중국 전력위원회와 공동개발했다. 초기 목표는 커플러의 기계적 강도를 높이고 크기를 줄이는 것이었으니 2018년 말부터 2019년에 걸쳐 개최된 월간 회의에서 새로운 목표를 확장했다. 이런 논의는 2019년 7월 개최된 1회 국제 차오지 기술 워크숍을 위한 국제 전기자동차 충전 전문가 모임에서 결론지어졌다. 900kW 차데모는 기존의 400kW 프로토콜을 3.0버전으로 업그레이드할 계획을 세웠고 트럭과 버스 같은 대형 차량의 경우 최대 900kW, 600A 및 1,500V의 전력을 사용할 수 있다. 또한, 다양한 수준의 전력에 대한 프로토콜을 넓은 범위의 차량으로 확장하고 고속도로뿐만 아니라 가정과 직장에서도 충전할 수 있게 개발하였다. 중국 전기자동차 시장의 규모가 커짐에 따라 차데모 3.0의 용량 증가는 절감된 비용으로 달성할 수 있다고 밝혔으며 새로운 차오지 공동 표준이 기존 차데모 및 GB/T 버전과 역호환 가능하다고 밝혔다. 차데모 3.0은 하드웨어, 소프트웨어 및 안전 요구 사항을 관련하여 국제전기기술위원회, 국제표준화기구의 최신 버전과 최대한 조화시키기 위해 큰 노력을 하였으며 500A, 475kW 충전을 시도한 결과 400km 전기자동차 배터리를 10분 안에 완전히 충전할 수 있었다.[7]
활용[편집]
닛산[편집]
리프 자동차는 일본 닛산이 2010년부터 생산하는 세계 최초의 양산형 전기자동차다. 대한민국에서는 2014년 12월 23일에 공식적으로 판매가 시작되었고 2019년 초 누적 판매 40만대를 돌파했으며, 미국, 일본,유럽 등 60개국에서 각각 10만 대 이상 판매되었다.[8] 또한 2019년 3월에 2세대 리프 전기자동차를 출시했다. 공개된 2세대 리프 자동차는 국내에서 많이 사용하는 DC 콤보가 아닌 차데모 방식을 사용했다. 이에 대해 한국닛산㈜(Korea Nissan) 관계자는 닛산의 미래 비전과 연관이 있다고 언급했다. 닛산은 전 세계가 처해있는 다양한 문제를 해결하기 위한 기술적인 방향성으로 인텔리전트 모빌리티를 하여 전기자동차를 이동하는 보조배터리로 사용하는 방식이다. 전기자동차 배터리에 저장된 전기를 집이나 사무실 등 건물과 연결해 사용하는 신선한 발상으로 이를 실현하기 위해선 전기자동차의 배터리를 차에서 건물, 건물에서 차로 양방향 이동이 가능해야 한다. 따라서 닛산은 차데모 방식이 유일하게 이 기능을 갖추고 있기 때문에 2세대 리프 자동차가 차데모를 사용하게 되었다.[3]
테슬라[편집]
테슬라(Tesla)는 전기자동차 제조 업체로서의 경쟁력은 전기자동차 제조 기술력뿐만 아니라 고속충전 네트워크 등의 인프라 구축에도 큰 강점이 있다. 그 중 테슬라 모델 3(Tesla Model 3)의 판매량이 늘어나면서 2020년 10월 말부터 전국에 있는 급속충전기 슈퍼차저의 유료화를 진행하고 차량 내부 커넥티비티 서비스와 관련된 구독 서비스를 내놓는 등 다양한 비즈니스 모델을 내놓기 시작했다. 또한, 테슬라 모델 3을 이용하는 고객들이 가진 불만 중 하나였던 충전방식을 해결하고 슈퍼차저 집중 현상을 분산시키기 위해 차데모 급속충전기와 호환 가능한 어댑터를 제공했다. 하지만 국내에서는 차데모 대신 DC콤보 방식의 충전을 권장하기 때문에 차데모 어댑터의 효율성이 떨어진다는 지적이 나왔다. 차데모 어댑터를 사용하더라도 충전 속도는 테슬라 슈퍼차저를 따라올 수 없지만, 특정 지역의 충전 과밀 현상을 해결할 수 있는 대안이 될 것으로 분석된다.[9]
기아자동차㈜[편집]
기아자동차㈜가 제조 및 판매하는 경차인 레이(Ray) EV는 2011년 12월 22일에 출시된 고속 전기자동차이다. 레이는 현대자동차㈜(Hyundai Motor Company) 블루온(Hyundai Blue On)의 파워트레인을 그대로 공용하며, 충전 플러그도 블루온같이 차데모 방식을 이용했다. 또한 차데모 방식의 급속충전 시스템을 탑재하여 교류삼상 방식의 르노삼성자동차㈜(Renault Samsung Motors)나 콤보 방식의 한국지엠㈜(GM KOREA)과 달리 국내에 보급된 118 기차 데모 충전 인프라를 활용할 수 있다. 더불어 국내 고객의 편의를 위해 레이 EV와 기아 쏘울 EV(Kia Soul EV) 충전 시스템을 차데모 방식으로 개발했지만, 콤보가 표준화된 북미에서는 콤보 시스템을 적용한 기아 쏘울 EV를 선보이기 때문에 어떤 충전 방식에도 유연하게 대응할 수 있다고 밝혔다.[10]
현대자동차㈜[편집]
현대자동차㈜의 구형 아이오닉(Hyundai Ioniq)이 차데모 방식을 사용했다. 또한 2017년 2월 17일에 아이오닉 플러그인 하이브리드가 출시하여 고효율 리튬 이온 폴리머 배터리가 적용되어 1회 충전 시 전기만으로 46km를 달릴 수 있고, 하이브리드 상태로 달리면 900km 넘게 주행할 수 있다. 한편 같은 날에 2017년형이 출시되었는데, 그동안 지적되던 뒷좌석 헤드 룸을 개선했고, 애플(Apple) 카 플레이와 현대 스마트 센스가 신규 적용되었다. 아이오닉 하이브리드 트렁크에 탑재된 12V 보조 배터리를 고전압 리튬 이온 배터리에 통합하여 트렁크 공간을 넓혔고, 아이오닉 일렉트릭의 충전 커넥터를 기존 DC 차데모 방식에서 급속충전과 완속충전 모두 하나의 충전 구에서 연결이 가능한 DC콤보 타입으로 변경함과 동시에 기존 10년 20만km였던 배터리 보증 기간을 평생 무제한 보증으로 강화하였다.[11] 또한 블루온은 현대자동차가 대한민국 최초로 만든 고속 전기자동차로 블루온의 파워트레인을 기아자동차㈜ 레이에 이식하여 레이 EV가 개발되었고 현대자동차㈜는 블루온 대신 레이 EV를 민수용으로 출시하여 2017년까지 판매했다. 블루온은 충전 플러그로 차데모 방식을 이용했다.[12]
에스케이에너지㈜[편집]
2019년 9월 8일, 에스케이에너지㈜(SK Energy)는 전기자동차 충전 서비스를 시작해 2019년 9월 29일까지 3주간 무료 충전 서비스를 제공했다. 무료서비스가 제공되는 주유소는 부산 에스케이연지주유소, 대구 칠곡IC 주유소, 경기 동탄 셀프주유소, 포항 V2010 주유소, 서울 양평 주유소 등 10개소다. 에스케이주유소에는 DC 캄보와, 차데모 방식 충전을 모두 지원하는 100kW급 초 급속충전기가 갖춰져 있어, 다양한 전기차종의 충전이 가능하다. 초 급속충전기를 이용할 경우 1회 충전에 약 400km를 달릴 수 있는 충전용량 64kWh인 니로(Niro) EV를 방전 상태에서 80%까지 30분 만에 충전할 수 있다. 더불어 서울 양평주유소는 DC 캄보와 차데모 외에 AC 급속충전 방식도 지원하는 50kW급의 급속충전기가 설치되어 있다.[13]
각주[편집]
- ↑ 〈차데모〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 박병립 기자, 〈제각각 전기차 급속충전방식… 미국식 ‘콤보1’로 통일〉, 《디지털타임스》, 2019-12-21
- ↑ 3.0 3.1 남현수 기자, 〈전기차가 발전소 변신..닛산 리프 차데모 충전 고집 이유는〉, 《이데일리》, 2019-03-25
- ↑ 박흥순 기자, 〈전기자동차의 심장, '배터리'의 모든 것〉, 《머니스》, 2018-11-06
- ↑ 제주연구원, 〈2018년 6월 제주 월간 전기차 리포트_동향〉, 《제주연구원》, 2018-07-11
- ↑ 박태준 기자, 〈'5분이면 충전 OK'... 초고속 충전기 올해 1000대 깔린다〉, 《전자신문》, 2018-03-29
- ↑ 브래들리 버먼, 〈New CHAdeMO 3.0 aims to harmonize global EV quick-charging standards〉, 《에스에이》, 2020-05-28
- ↑ 〈닛산 리프〉, 《위키백과》
- ↑ 조재환 기자, 〈수입 전기차 돌풍 이끈 테슬라 모델3...성과와 과제〉, 《지디넷코리아》, 2020-12-16
- ↑ 이유진 기자, 〈기아차, 내년 상반기 전기차 2호 '쏘울 EV' 출시〉, 《연합뉴스》, 2013-12-05
- ↑ 〈현대 아이오닉〉, 《위키백과》
- ↑ 〈현대 블루온〉, 《위키백과》
- ↑ 김지은 기자, 〈SK에너지, 전기차 충전 서비스 시작…2023년까지 190곳으로 확대〉, 《뉴시스》, 2019-09-08
참고자료[편집]
- 〈차데모〉, 《네이버 지식백과》
- 박병립 기자, 〈제각각 전기차 급속충전방식… 미국식 ‘콤보1’로 통일〉, 《디지털타임스》, 2019-12-21
- 〈닛산 리프〉, 《위키백과》
- 제주연구원, 〈2018년 6월 제주 월간 전기차 리포트_동향〉, 《제주연구원》, 2018-07-11
- 박태준 기자, 〈'5분이면 충전 OK'... 초고속 충전기 올해 1000대 깔린다〉, 《전자신문》, 2018-03-29
- 브래들리 버먼, 〈New CHAdeMO 3.0 aims to harmonize global EV quick-charging standards〉, 《에스에이》, 2020-05-28
- 남현수 기자, 〈전기차가 발전소 변신..닛산 리프 차데모 충전 고집 이유는〉, 《이데일리》, 2019-03-25
- 조재환 기자, 〈수입 전기차 돌풍 이끈 테슬라 모델3...성과와 과제〉, 《지디넷코리아》, 2020-12-16
- 이유진 기자, 〈기아차, 내년 상반기 전기차 2호 '쏘울 EV' 출시〉, 《연합뉴스》, 2013-12-05
- 〈현대 아이오닉〉, 《위키백과》
- 〈현대 블루온〉, 《위키백과》
- 김지은 기자, 〈SK에너지, 전기차 충전 서비스 시작…2023년까지 190곳으로 확대〉, 《뉴시스》, 2019-09-08
- 박흥순 기자, 〈전기자동차의 심장, '배터리'의 모든 것〉, 《머니스》, 2018-11-06
같이 보기[편집]
