안녕하세요 소망기사입니다
벌써 2020년 한 해가 다 지나갑니다 올해 처음 소원들은 많이 이뤄졌을까요? 소원 김기사도 코로나 펜데믹 상황에서 정말 분주하게 보낸 한 해였습니다.
그 어느 해보다 다사다 난해했던 해였던 것 같습니다.
이제 2021년도 계획도 해야겠지만 업무로서는 부업으로 동영상 전기강의를 본격적으로 할 생각입니다.
이미 어느정도 준비는 되어 있고 다듬고 있는 중입니다.
요즘 감수를 맡고 있는 에듀윌에서도 동영상 강의 얘기가 나오는 걸 보면 30대의 마지막 해는 영상과 함께 많은 시간을 보내게 될 것 같습니다.
물론 주업인 전기공사 일은 계속 열심히 해야죠. 요즘은 아버지보다 더 일을 열심히 하고 계십니다.
아버지는 그런 아들을 보며 미소를 짓기는 하지만 젊은 소원 김기사가 더 빠르고 정확하게 일을 처리해야 한다는 욕심이 있습니다.
그리고 2021년 새해를 맞이하여 곧 소망키사는 태어나 쭉 살던 성남을 떠나 서울로 이사합니다.
사업장까지 도보 1시간이라고 하는 것입니다만, 뭔가 색다른 느낌이 드는 것은 사실이군요. 그래서 요즘 퇴근길에는 일부러 동네를 한바퀴 돌며 정든 기반을 하나 둘 둘러보고 있어요. 이사하고 나서는 뭔가 새로운 생활이 시작되리라는 막연한 기대감도 있습니다.
물론 사업장은 성남에 있기 때문에 성남 중심의 전기공사는 계속됩니다.
개인적인 얘기는 그만하고요, 그 동안의 희망인 김기사가 전기 관련 한번도 다루지 못했던 주제인 전기자동차에 대한 얘기를 좀 해볼까 합니다.
군대를 운전병으로 갔다 와서 차의 간단한 정비나 고장 파악 정도는 원하고 김 운전사도 쉽게 할 수 있지만 정작 전기인으로 전기차를 탄 것은 시내버스에서 탄 것이 전부입니다.
정차시 너무 조용해서 진동이 없는 줄 알았어요.앞으로 세계적인 기후변화협약과 함께 탄소 중립을 통해 기존의 휘발유나 ᅮ 今後ᅵ가 움직이던 내연기관 자동차는 사라지고 전기자동차가 주류가 될 것이라는 전망이 많습니다.
이로 인해 전기인들의 진로도 더 밝을 것이고 시대의 흐름에 전기인이라면 전기자동차에 대해 어느 정도 알아야겠다는 생각으로 전기자동차 관련 여러 가지 이야기를 해볼까 합니다.
제일 먼저 다룰 주제는 충전 방식에 대한 이야기입니다.
전기자동차의 핵심은 배터리 존 내연기관 자동차의 핵심은 엔진입니다.
자동차회사도 다른 부품은 모두 협력회사에 연결하지만 엔진만큼은 제조회사가 자체 연구개발 및 제작생산을 합니다.
엔진은 20세기 내내 계속 발달하여 이제 그 한계에 접근했는지 다운사이징이 유행하기도 합니다.
전기자동차의 핵심은 바퀴를 돌리는 모터가 아니라 배터리입니다.
내연기관이 발전하는 동안 전기공학도 부지런히 발전하여 고성능 모터를 만들 수 있는 수준까지 커졌으니, 그러나 자동차는 같은 곳에 가만히 있지 말고 이곳저곳을 돌아다녀야 하는데, 이때 전력공급을 위해 현재의 기술로 가장 좋은 방법이 차량에 대용량 배터리를 앉히는 것입니다.
이 배터리의 용량이 클수록 한 번 충전하면 더 멀리 갈 수 있지만, 현실적으로 배터리의 용량이 클수록 그 부피와 질량은 커지기 때문에 무조건 늘릴 수 있는 것도 아닙니다.
뿐만 아니라 충전 시간도 오래 걸립니다.
따라서 이 배터리의 부피와 질량을 최대한 억제하면서 용량도 늘리고 안전도 향상시키는 그런 배터리 개발에 화학회사와 전기자동차 회사들은 많은 연구개발을 하고 있습니다.
전기자동차의 모터와 배터리팩 <출처 : EVPOST>특히 전기자동차의 배터리는 기존의 내연기관 자동차 배터리인 납축전지가 아닌 리튬이온전지를 사용합니다.
부피에 비해 에너지를 훨씬 많이 넣을 수 있고 전압도 높고 디자인도 변형이 그리 어렵지 않지만 가장 큰 단점은 충격에 의해 충전시 화재가 발생할 수 있다는 점입니다.
사실 전기 자동차 화재의 원인으로 꼽을 수 있는 것이 바로 이 배터리입니다.
전기자동차는 아니지만 전기 오토바이의 배터리로 인한 화재 포스팅을 참조하십시오.
안녕하세요 소망기사입니다이번 포스팅은 조금 더 무거운 사고현장에 대해서 이야기를 나눠보도록 하겠습니다.
그저께 운세…blog.naver.com 오히려 배터리 중 가장 안전한 배터리는 기존 내연기관 자동차에서 사용하던 납 축전지입니다.
사고로 인해 배터리가 손상되어도 증류수가 흐를 뿐 화재를 일으키지 않습니다.
그래서 옛날 기술로 무겁고 별로 효율이 좋지 않아도 지금까지 많이 사용하고 있는 것입니다.
급속충전과 완속충전을 이해하기를 바라는 김기사는 전기자동차를 조금 더 이해하기 위해 쉬는 일요일인 오늘 집에서 가까운 한전 성남지점을 찾았습니다.
일 때문에 한전을 방문한 적은 자주 있지만, 전기자동차 충전을 공부하러 간 것은 처음이에요.
한전 성남지점 <출처: 소망기사> 1989년 성남 수정구 태평동에 위치한 한전은 그 동안 성남시 전역의 전기 공급과 요금 관련 업무를 담당하고 있습니다.
아버지는 오래전부터 여기 직원분들과 많이 알고 소원 김기사는 몇몇 분을 알고 계시지만 아버지 이름을 대면 금방 아는 척해요. 우리나라의 취업준비생들이 가장 가고 싶어하는 직장이기도 합니다.
전기자동차 전용주차장 및 충전소 <출처: 소망김 기사> 한전의 한 쪽에는 이처럼 전기자동차 전용주차장에 충전설비를 갖추고 있습니다.
문득 그런 생각이 들었습니다.
이렇게 충전하면서 버는 돈은 한전이 가져갈 게 분명한데 그렇다면 한전은 충전할 때 무료로 할까. 아니면 역시 유료로 할까? 그리고 여기에 충전하려고 주차해둔 차는 주차요금을 받을까?
충전중인 한전 소속 전기차량 <출처: 소망김기사> 원래는 전기 관련 업무를 위해 이곳저곳을 돌아다녀야 하는 한전차량이 휴일답게 푹 쉬고 있었습니다.
일부는 열심히 충전하고 있었습니다.
전기공사 일 때문에 분들. 한전차량을 보면 괜히 기쁘기도 해요.
완속충전기(왼쪽)와 급속충전기(오른쪽)의 충전시설은 완속충전기와 급속충전기 모두를 갖추고 있습니다.
여기서 완속충전기는 단어 그대로 천천히 충전하는 것을 말하며 급속충전기는 급속충전하는 것을 말합니다.
한국인은 문화가 빨리 있기 때문에 급속충전기가 무조건 좋다고 생각하지만 충전시설 건설비용도 훨씬 많이 들고 전력도 많이 쓰기 때문에 그만큼 기반도 충분해야 합니다.
당장 충전전원선의 굵기 차이만 해도 많이 다릅니다.
전기자동차 완속충전기 <출처 : 소망김 기사> 현재 국내에서 적용하고 있는 전기자동차 완속충전 방식은 5핀의 Type 1 방식을 적용하고 있습니다.
일부 르노와 테슬라 차종의 경우 7핀 Type 2를 사용을 합니다.
이 충전기는 단상 220V를 사용하며 전류는 32A에 소비전력은 7kW입니다.
소비전력이 7kW이면 유럽산 인덕션 외에는 가정에서는 거의 볼 수 없을 정도로 많은 전력을 소비하는 수준입니다.
당연히 가정에서 사용하기에는 무리가 있죠. 그러나 집으로 돌아오는 전력이 충분하면 설치할 수 없는 정도는 아닙니다.
충전기의 무게는 30kg 정도입니다.
이 정도면 엄청 무겁겠죠?
전기자동차 급속충전기 소망김기사 급속충전기는 몸집은 크지만 전선 굵기도 확실히 두껍습니다.
3상 교류 380V에 무려 90A를 입력받습니다.
소비전력만 50kW입니다.
50kW를 실감하기 어려운 분들도 계시겠지만 한국 가정의 한 달 평균 전력량이 223kWh입니다.
즉, 1주일분의 전력량을 1시간 소비할 수 있는 수준입니다.
전력과 전력량을 단순 비교하기에는 무리가 있지만, 간단하게 예를 들 수 있습니다.
어쨌든 엄청나게 큰 전력으로 일반 가정에서는 거의 설치가 안 되고 아파트 정도가 되어 자체 변압기를 가지고 있다면 설치를 고려할 만합니다.
공사 역시 매우 어려운 수준일 것입니다.
충전기 무게만 460kg이고 사람이 못 들어요.
전기자동차 급속충전기의 충전 방식 ‘출처: 소망 김 기사’ 현재 전기자동차의 급속충전 방식은 크게 3가지로 나뉩니다.
한국에서 표준이 된 방식은 DC콤보1 방식입니다.
이건 미국과 캐나다에서도 밀어주는 방법이에요. 유럽의 경우는 조금 다른 DC 콤보 2를 사용합니다.
이 방식의 가장 큰 장점은 교류와 직류의 통합으로 인해 급속과 완속을 같은 충전구를 통해 가능합니다.
DC라는 단어로도 볼 수 있지만, 직류 400V120A로 출력을 합니다.
쉐보레 스파크와 BMW i3를 충전할 수 있습니다.
앞으로 이 방식을 채용하는 차량이 늘어날 겁니다.
DC차 데모(CHAdeMO) 방식은 과거 한국에서도 잠시 미뤘지만, 현재는 일본 자동차 메이커에서 주로 사용하는 방식입니다.
기아 레이 EV, 서울EV, 현대아이오닉, 닛산 리프로 사용하는 방식입니다.
DC 콤보 방식과 동일하게 직류 400V120A로 출력을 합니다.
아직도 이 방식을 채용한 차량이 많아요.그리고 사진에는 없지만 급속충전기는 AC3상, 즉 3상 교류를 이용한 충전방식에도 대응하고 있습니다.
이는 프랑스 자동차회사인 르노가 적용하는 방식으로 한국의 르노삼성 SM3 Z.E에서도 적용됩니다.
3상 교류 380V 60Hz에 43kW입니다.
이밖에 미국 전기자동차 제조업체인 테슬라의 슈퍼차저라는 독자 방식으로 145kW에서 250kW까지 급속 충전을 지원하고 있습니다.
또한 테슬라 차량 이외에도 아답터로 타사도 충전을 서포트합니다.
만약 이와 같은 충전설비가 갖추어지지 않았는데 차량을 충전해야 한다면 220V 콘센트를 이용하는 이동형 충전기를 사용하면 됩니다.
소비전력이 3.2kW 정도로 콘센트 하나로 간신히 버티는 용량이기는 합니다.
만약 2대를 동시에 충전하면 과부하로 차단기에서 떨어져 콘센트는 얼굴이 빨개져서 녹아버리잖아요. 그리고 집에서 충전하면 주택용 전기요금 폭탄을 맞을 수 있어요. 그러므로 가능한 한 전용 충전설비를 통해 충전하는 것이 좋습니다.
왜냐하면 전기자동차 충전용 전기요금이 있기 때문입니다.
전기자동차를 충전할 때 전기요금이나 전기자동차를 충전하려면 당연히 전기요금을 내야 합니다.
공용충전기는 정해진 가격인 1kW당 문제점을 지불하면 되지만, 별도로 충전소를 설치하면 사용한 전력분만큼 요금을 내야 합니다.
하지만 이것은 조금 복잡한 요금이 구성되어 있습니다.
시간대 하절기 봄/추절기 철강 부하 182.//kWh 167.//kWh 중간 부하 227.//kWh 175.//kWh 213.//kWh 최대 부하 255.//kWh 178.//kWh 255.//kWh 전기료는 특이하게 계절별, 시간별로 요금이 다를 수 있습니다.
사실 주택용 전기요금을 제외하고는 모두 그렇지만, 이는 전기특성을 보존하기 어렵기 때문입니다.
공장에서 만든 것은 안 팔리면 재고로 남겨 팔면 되지만 전기는 생산을 하면 바로 써야 하고 남기는 것은 그야말로 소용이 없어요. 그렇다고 해서 발전소의 발전기를 끄거나 하는 것도 쉬운 일은 아닙니다.
그래서 전기를 많이 사용하는 계절과 시간대는 더 비싼 전기요금을 부과하여 절약하도록 하고, 그렇지 않은 계절과 시간대는 저렴하게 청구합니다.
경감하라는 것은 전기 사용량이 적은 시간대로 밤 11 시부 터 아침 9 시까 지입니다.
그리고 최대 부하가 가장 전기를 많이 사용하는 시간대로, 아침 10시부터 12시, 오후 1시부터 5시까지입니다.
단, 겨울철에는 오후 1시부터 5시까지가 제외되며 오후 5시부터 저녁 8시, 밤 10시부터 11시까지 추가됩니다.
급속충전중인 전기자동차 <출처: 소망킴 운전자>라면 보통충전을 얼마나 해야할까요?차량마다 고유한 배터리 용량이 있어요. 테슬라의 모델 X나 모델 S는 100 kWh의 배터리 용량을 자랑합니다.
국산차인 현대 아이오닉의 경우 38.3kWh, 기아 니로나 서울의 기본형은 64kWh, 경제형은 39.2kWh다.
쉐보레 볼트 EV는 60kWh, 르노삼성 SM3 Z.E.는 35.9kWh입니다.
그럼 배터리가 전혀 없을 때부터 완전 충전 시까지의 전기 요금을 추산할 수 있겠네요.계산하기 쉽도록 기어니로(배터리용량 64kWh)를 생각하면, 단순하게 다음과 같이 구할 수 있습니다.
전기요금은 가장 높은 여름철 최대부하 기준인 //kWh입니다.
이것은 공용 충전기의 표준요금이기도 합니다.
ᅵᄆ で で이면 완충을 기대할 수 있습니다.
그런데 이렇게 완충을 하면 얼마나 갈 수 있을까요? 제조사가 밝힌 주행가능 거리는 386㎞ 정도입니다.
“서울, 부산, 편도는 조금 힘들어도 경상남도, 도청 소재지인 창원까지는 갈 수 있을 정도입니다”
서울시청 – 창원시청 거리가 373.1km인데 변수가 있습니다 어느 정도 차량의 전기장치를 사용하고, 특히 추운 겨울에는 이보다 주행가능거리가 크게 줄어듭니다.
왜냐하면 배터리가 저온으로 성능이 저하되는 데다 실내를 따뜻하게 하는 히터를 위해 전기에너지를 열에너지로 변환해야 하기 때문입니다.
이때는 주행가능거리가 348.5km정도 됩니다.
그래도 꽤 갈 거예요.따라서 전기자동차를 구입할 때는 단순히 일상 주행 가능 거리만을 보는 것이 아니라 저온 주행 가능 거리도 함께 파악할 필요가 있습니다.
이렇게 보면 전기자동차 운영비용이 매우 저렴한 것 같은데, 이는 한전에서 전기자동차 충전요금을 싸게 해주었기 때문입니다.
위의 요금도 2021년 6월 30일까지이며 이후 추정치이지만 2021년 7월부터 //kWh, 2022년 7월부터는 kkWh/원이 될 전망입니다.
2021년부터 전기요금이 원가연계형 전기요금이 반영되면 전력량 요금이 또 달라질 수 있고 기본요금도 생겨나므로 요금은 지속적으로 오를 수 있습니다.
아울러 기본적으로 전기 자동차는 기존의 내연 기관의 자동차와 동급으로도 높습니다.
그래서 국가와 지자체에서 일부 구매비용을 보조해 주고 취업세도 ᅡ それ까지 지원해 줍니다.
하지만 이 제도들도 2022년부터 폐지될 것이라는 이야기가 나오고 있습니다.
그래서 구입을 생각하신다면 빨리 계산기를 두드려 보는 것이 좋다고 생각합니다.
이번 전기자동차에 대한 이야기는 어땠어요? 아직 쉬운 수준의 이야기였지만 좀 더 깊게 들어가면 재미있는 이야기도 많을 것 같습니다.
무엇보다도 소망하는 김기사가 전기자동차를 구매하면 할 얘기가 많겠지만… 영업용 차량 외에는 거의 끌지 않으니까… 아무튼 도움이 되셨으면 좋겠습니다.
감사합니다。