스마트그리드로 진화하는 전기자동차

- 美 Ford사, 개발 전기차량에 스마트그리드 연계시스템 탑재 추진 -

□ 美 Ford사, 개발 전기차량에 스마트그리드 연계시스템 탑재 추진 중

 ○ 지난 19일 미국 Ford사에 따르면, 자사 개발 중인 전기자동차에 스마트그리드(지능형 전력망) 연계 시스템을 탑재하도록 테스트하고 있음.

  - 2011년 생산될 ‘포커스’의 전기차의 모델과 2012년까지 콘센트 충전형 하이브리드(Plug-in Hybrid)형 전기자동차를 생산할 계획을 동시에 발표함.

  - 이 시스템은 전기차량의 효율적인 충전을 위해 전기차량과 지능형 전력망이 상호 연동하도록 지속적인 통신을 구현케 함.

 ○ 포드사는 이러한 스마트그리드 연계 전기차량의 개발은 물론 미국 에너지부, 도시기반 시설을 담당하는 10개의 기관 등과 함께 전기차량의 효율적인 충전방안, 전력망의 부하정도, 가솔린 등 화석 연료 대체에 따른 세수 부족 문제까지 연구하는 것을 추진 중임.

□ 전기차량 스마트그리드 연계시스템 개요

 ○ 전력망과의 지속적인 통신에 따라, 가정에서 가장 저렴하게 충전할 수 있도록 충전 최적기 정보를 운전자에게 제공함.

  - 전력망은 전기차량에 전기 가격, 유휴 전력량 정도를 체크해 실시간으로 정보를 제공함.

  - 전기차량의 배터리에 충전된 전력을, 전력 부하가 높은 시간에 전력 회사로 역송전하는 것이 가능함.

□ 스마트그리드(Smart Grid) : 에너지 네트워크와 통신 네트워크가 합쳐진 지능형 전력망

 ○ ‘지능형 전력망’이라고도 불리는 이 기술은 기존의 전력기술을 고도화된 통신제어 기술 수단과 연계해 모든 종류의 발전 설비와 간선망을 장벽없이 연계한 후, 지능적이고 효율적인 전력망을 운용하는 최첨단의 기술을 일컬음.

  - 기존의 전력산업은 화석연료를 기반으로 한 발전과 기계적으로 지역 간선 전원에 전력을 공급하는 송전, 공급자와 수요자를 일방적으로 연결하는 배전의 3단계를 통해 운영되고 있음.

  - 스마트그리드는 통신제어 기술을 통해, 상호 간에 전력량 정보를 실시간 교환이 가능하게 하고, 네트워킹을 통해 양쪽 모두 전력관리가 가능하게 함.

 ○ 스마트그리드는 최근 2월 미국 오바마 정부의 지능형 전력망 관련 정책발표를 통해 각광받았으나, 해외선진국은 물론 국내에서도 10년 전부터 이러한 기술 개발이 지속적으로 진행돼 옴.

  - 우리정부에서도 우선 2011년 경 약 1만 가구를 대상으로 스마트그리드를 운영할 수 있는 시범도시를 건설할 계획이 있음.

  - 미국에서는 이미 콜로라도 등에서 스마트그리드 시범도시를 운영 중에 있는 것으로 전해짐. 또한 지능형 검침 시스템(스마트미터기) 등이 이미 일부 도입돼 미국의 경우, 2008년 기준 27억 달러 규모의 시장을 형성했으며, 2013년에는 47억 달러 규모로 성장할 것이 전망됨.

 ○ 스마트그리드는 최근 화두가 된 ‘저탄소 녹색성장’ 기조에 필요충분조건으로 작용할 것임.

  - 화석연료를 대체할 태양광발전, 풍력발전 등 새로운 에너지원의 경우 기존의 소수의 원자력 발전소나 화력발전소 등 집중화된 관리가 가능한 체계와 달리, 전국에 걸쳐 수십 곳에 설치돼, 일괄적으로 통제가 불가능하나 이를 해결해 주는 것이 스마트그리드임.

  - 가정에서는 자체적으로 태양광발전 등을 통해 일부 생산한 전기를 기존에 송전 받아온 전기와 함께 사용하게 되는데, 스마트그리드 없이는 효율적인 관리가 불가능함.

□ 스마트그리드 관련 미국 정부정책과 표준화 문제

 ○ 2009. 4. 16 조바이덴 미국 부통령은 약 40억 달러에 이르는 미국 스마트그리드 그랜트 펀딩 계획을 발표했음.

  - 재정과 관련한 민간업체의 공동투자를 통해 스마트그리드 투자 그랜트 프로그램에 33억7500만 달러, 스마트그리드 실용화 활동에 6억1500만 달러를 조성함.

 ○ 2009년 2월 뉴욕 맨하탄에서 개최된 제 4차 재생에너지 컨퍼런스에서 스마트그리드 업계의 표준화 실현이 우선이라는 데 동의함.

  - 다만, 정보통신시장 업체들의 카르텔 형성으로 이해관계가 충돌하면서 표준화가 지연되고, 스마트그리드 운영 소프트웨어 시스템의 표준화 작업에 네트워킹 서비스를 제공하는 IBM, CISCO 등의 대형 업체들이 아직까지 표준화에 대한 공감대 형성에 불참하고 있음.

□ 분석 및 시사점

 ○ 상용화 되기까지 장기적인 검토와 점진적인 기술 개발이 요구됨.

  - 최근 금융위기에 따른 미국 자동차업계가 침체 국면을 타개하고자 경쟁적으로 전기자동차와 관련한 이슈를 내고 있으나, 여러 가지 현실적인 제약이 상존하고, 이슈에 대한 현실적인 비판이 쇄도하고 있음.

  - 지난 8월 12일, 미국 제너럴모터스사(GM)가 내년 10월 시판 예정인 시보레 볼트(Volt)의 연비가 리터당 약 97㎞(1갤런당 230마일)에 이른다고 발표하자, 국내외에서 연비 산정에 대한 기술적 문제점을 지적함. 이에 따라 세계 각국의 정부가 의욕적으로 추진해 막대한 재정을 투입하고 있는 녹색산업의 실질적인 효율성과 성과를 진지하게 검토할 필요가 있음.

  - 이러한 배경에서 미국 포드사가 발표한 스마트그리드 연계시스템 탑재 차량의 상용화 시점과 경제성을 고려한 양산 시점이 언제가 될 것인가에 다소 의문은 있음. 특히 상용화 이후에도 최적의 충전시점을 확인하고, 차량의 전지에 충전된 전력을 전력회사에 재판매할 수 있는 스마트그리드가 구현되는 데에는 오랜 기간이 소요될 전망임.

 ○ 전기자동차 기술 개발에 대한 실용적인 구현방법 제시

  - 최근 전기자동차 개발 발표라는 청사진에도 불구하고 가정에서 충전을 효율적으로 가능케 하기 위해서는 인프라 구축이 전제돼야 함. 이러한 전제에 따라, 미국 포드사의 발표는 전기자동차 기술개발에 대한 실용적인 구현 방법을 제시했다는 점에서 시사하는 바가 큼.

 ○ 부품업계의 장기적 생존과 관련한 주의 환기 필요

  - 최근 LG화학이 시보레 볼트에 탑재되는 리튬이온 전지 단독 공급업체 선정 사례와 같이, 국내 고도의 정보통신 및 기계 관련 기술을 전기자동차 개발에 연계해 기존의 화석연료 대체에 따른 전기자동차 관련 신규 개발 자동차 부품 시장에 선도적으로 나설 필요가 있음.

  - 미국 연방정부가 전기차 배터리 개발을 위해 24억달러의 현금 지원을 발표했고, 미시간주의 경우 13억 달러를 지원받는 것으로 결정됨. 따라서 미국 정부가 지원해 개발 중인 전기자동차 부품 또는 모듈에 우리 부품 업체가 하청 등 다양한 방법으로 참여할 수 있는 지원이 필요함.

자료원 : Automotive News, The Detroit News, 서울대 전기공학부, KOTRA 녹색시장정보 등