제네시스가 첫 순수전기차 GV60에 시범 적용할 것으로 알려진 "무선 충전 시스템"이 화두다. 본격 무선 충전 시대가 열리면 지금과는 완전히 다른 전기차 라이프가 가능해질 것으로 예측돼서다. 

 30일 제네시스에 따르면 GV60은 올 4분기부터 무선 충전 인프라 사업에 활용된다. 무선 충전 시범 사업은 주차장 바닥에 무선 충전이 가능한 송신기를 설치하고 차량에 수신기를 장책해 주차면 진입 시 비접촉 형태로 충전이 가능하게 하는 기술이다. 그간에는 무선 충전에 쓰이는 85kHz 주파수 대역은 국내 전파법상 전기차 무선 충전용으로 분배되지 않아 사용할 수 없었지만 이번에 정부 실증특례사업으로 설정됐다. 시범 사업에 사용되는 무선 충전 시스템은 완속 수준의 11㎾ 출력을 제공하며, 90% 내외의 효율성을 보일 것으로 알려졌다.

 무선 충전 기술은 크게 자기유도, 자기공진, 전자기파의 세 가지 방식으로 구분된다. 자기유도 방식은 전동칫솔이나 휴대폰 등 소형 전자기기를 중심으로 쓰인다. 전송 효율이 90% 이상으로 높지만 전송거리가 수mm 내외로 짧기 때문이다. 전자기파는 고주파수를 전송해 원거리 전력이 공급 가능하지만 전송 효율이 낮고 다른 전자기기나 인체 안전에 미치는 영향이 크다. 수만km까지 전력을 전달하기 때문에 우주 발전 등에 활용을 연구 중이지만 아직 상용화 단계는 아니다. 전기차 분야에서 주목하는 기술은 자기공진 방식이다. 자기공진은 전자파 방사에 비해 전송거리는 수십cm로 짧지만 효율이 높다. 또 주파수가 같은 기기에만 전력이 전달되고 그 외 에너지는 방사되지 않아 주변 기기나 생체 영향이 적은 것이 장점이다.

 무선 충전의 핵심은 효율이다. 아무래도 유선 충전과 비교하면 전력 유실율이 높기 때문에 같은 시간과 비용을 투자하더라도 충전율이 떨어질 수 밖에 없어서다. 이는 충전 수신기에 특수물질을 활용한 장벽을 세워 자기장을 위쪽 방향으로만 형성하도록 유도하거나, 수신기와 송신기 위치가 어긋나더라도 전류를 원하는 방향으로 자기장을 형성해 전력을 전달하는 등 기술을 통해 해결 가능하다. 최근 자기공진을 이용한 효율은 최대 95%까지 올랐다.

 무선 충전 시스템은 유선 충전의 각종 문제점을 해결할 수 있다. 가장 큰 장점은 편의성이다. 유선 충전 방식은 운전자가 직접 플러그를 꽂아 충전해야 하지만 무선 충전은 라인에 맞춰 주차만 하면 별도의 작업이 필요 없다. 특히 충전기가 땅에 매립되기 때문에 감전 위험이 적고 안전하다. 뿐만 아니라 유선 충전은 충전기와 전기차가 1:1로 맞물려야 하지만 무선 충전은 별도 충전기나 커넥터 추가 없이 여러대를 충전할 수 있다. 만약 여기에 자율주행이 결합되면 충전을 완료한 전기차는 비어있는 주차공간으로 이동해 원활한 로테이션이 가능해 진다. 

 궁극적으로는 배터리 용량을 줄이고 수명을 늘려 전기차 생산 원가를 낮추는 것이 목적이다. 예를 들어 무선 충전 시스템을 전기차가 정차하는 신호 정지선이나 버스 정류장 등에 설치하면 잠깐 동안 적은 양이라도 배터리를 수시로 충전할 수 있다. 배터리는 충방전을 반복하는 것보다 수시로 충전할 경우 수명이 늘고, 주행거리 확보에 도움이 된다. 도로를 달리면서 충전하는 무선 충전 도로 역시 마찬가지다. 도심 내 특정 도로, 강변북로나 올림픽대로같은 고속화도로를 중심으로 무선 충전 시스템을 매립하면 전기차는 도심 외곽 목적지를 이동할 수 있을 정도의 배터리만 갖추면 된다. 즉 전기차 생산 원가의 대부분을 차지하는 배터리 용량을 획기적으로 줄여 차값을 인하할 수 있다는 의미다.

 아직까지는 해결해야 할 과제들이 산재한다. 무선 충전 효율을 유선만큼 끌어올려야 하고, 모든 전기차가 이용할 수 있도록 표준화해야 한다. 또 새로 생기는 도로나 건물의 경우는 제외하더라도 기존 인프라는 모두 바닥을 뜯어내고 송전기를 깔아야 해 비용 부담이 크다. 새로운 충전 방식에 따른 과금 체계 도입도 고려 사항이다.  

 업계 관계자는 "전기차 대중화를 위해 무선 충전은 피할 수 없는 흐름"이라며 "유선 충전의 단점을 해결할 수 있는 가장 현실적 대안으로 효율과 속도를 높이는 것이 관건"이라고 말했다. 이어 "주행거리와 구매 가격 부담이 큰 전기 버스 등 대중교통부터 도입하는 것도 한 방법"이라고 전했다.