470만 곳 설치

거의 10년 만에 컴백한 전기차의 성공 가능성은 과거에 비해 크게 높아졌다. 이 전기차는 또한 운전 행태뿐만 아니라 자동차 산업, 전기발전 산업에도 영향을 줄 것이다.
자동차 메이커들은 2012년을 기점으로 연 수십만 대의 플러그인 하는 전기차 생산을 계획하고 있다. 파이크리서치의 “전기차 IT 시스템(Electric Vehicle Information Technology Systems)”란 보고서에 따르면 2015년 한 해에만 플러그인 하이브리드(PHEV)와 순수 전기차(PEV)가 전 세계적으로 100만 대 이상 판매될 것이다. 또 그동안의 누적 판매는 300만 대를 넘어설 것이다.
향후 전기차의 충전은 110 V 아울렛을 통해 충전할 수도 있겠지만 대다수 충전은 전력 품질을 모니터링 할 수 있고, 6.7 kW까지의 레벨 2 충전을 통해 일반 아울렛보다 빠르게 충전할 수 있는 충전 서비스 설비(Electirc Vehicle Service Equipment, EVSE)를 통해 이뤄질 것이다. 가정용과 상업용 EVSE 모두는 전력 품질 모니터링과 전기료, 그리드 상태 등에 대응한 충전 스케쥴링이 가능한 스마트 기능을 특징으로 한다. 전기차 판매가 늘면서 EVSE에 대한 투자와 판매는 크게 증가할 것으로 2015년까지 전 세계적으로 470만 곳 이상의 충전 스폿이 설치될 것이다.

스마트 충전의 요구

EVSE의 대부분은 IT 기술을 통해 네트워크화 되고 관리될 것이다. 또 통신 시스템을 통해 전력 수요와 그리드 상태에 대응할 것이다.
전기차는 미국에서 하이브리드 카의 보급 양상처럼 일부 지역에서부터 구매가 늘어나고 확대될 것인데 첫 전기차를 내놓은 GM과 닛산의 차들은 서부 해안지역과 아리조나, 미시간, 텍사스 등 몇몇 주에서부터 팔리기 시작할 것이다. 이같은 보급 과정에서 하나의 변압기에 다수의 전기차가 일제히 레벨 2 충전하는 현상이 발생할 수 있을 것이다.



이처럼 전기차가 늘어나면 지역화된 전력회사의 배전설비에 영향을 미치기 때문에 EV IT 시스템의 필요성이 높아질 것이다. 초기에는 전기차를 충전하는 움직임이 다소 확대된다고 해도 전력회사가 전력 수요의 증가에 대처하는 총체적 능력에 지장을 주지 않겠지만, 보급이 급속히 늘어날 것으로 예상되는 몇몇 지역에서는 변압기 등의 배전설비가 대처할 수 없을 것이다. 
매일 수천 대의 전기차가 플러그인 함에 따라 충전 과정에서 지능적인 솔루션이 기능하지 않는다면 출근 직후의 피크 수요 시간은 더욱 길어질 것이다. 폭염 및 혹한이 지속되는 시기, 하루 전력 수요가 공급을 초과하는 때에 EV IT시스템에 의한 자동적인 충전 관리가 요구될 것이다.

신재생 에너지 확대

그리드 신호에 대응할 수 있는 포괄적인 EV 관리 시스템은 전기차 충전에서 추가적인 발전을 요구하지 않을 것이다. 
전력회사들은 EV IT시스템을 전력 수요가 낮은 밤에 발전하는 풍력과 같은 신재생 에너지 사용을 극대화시키는 핵심 요소로 보고 있다. 스마트 충전 시스템을 통해 전기차는 잉여의 신재생 에너지를 저장하고, 화석연료 발전소의 주파수 제어나 순동 예비력같은 그리드 서비스를 대체할 것이다. 이에 따라 스마트 충전은 클린 에너지 사용과 전기차의 충전 과정에서 이산화탄소 배출 저감을 최대화 할 것이다.
소비자들의 가격 기반 충전 스케쥴링을 가능하게 하는 EV IT시스템은 전기차 차주들의 충전 비용을 더욱 저감할 수 있도록 하고 미래에는 신재생 에너지만을 사용할 수 있도록 할 것이다. 이같은 시스템을 통해 소비자들은 차량의 정보 시스템 또는 모바일폰을 통해 온라인 충전을 모니터링 하거나 제어할 것이다. EV IT시스템의 초기 투자는 소비자를 대상으로 한 데이터 수집과 제공에 포커스를 맞출 것이다.
파이크리서치는 2010년 한 해 전 세계 EV IT시스템 투자 규모를 약 1억 2,500만 달러로 추산했으며, 2015년까지 연간 투자가 10배 이상 늘어날 것으로 전망했다. 미국의 EV IT 투자는 2015년에 3억 7,190만 달러로 약 15억 달러 규모의 세계시장의 24.5% 비중을 차지할 것이다. 중국이 리드하는 아시아·태평양 지역은 EV IT 시장에서 가장 큰 비중을 차지할 것이다.

서서히 일어나는 EV IT

전력회사들은 역사적으로 IT시스템 개발에 큰 관심을 갖지 않았다. 그러나 스마트그리드 도입 약속과 전기차 시장에 대한 기대로 철학이 바뀌어 가고 있다. 이미 EVSE 벤더들을 포함한 관련사들, 스마트그리드사, 서드파티 에너지 정보 프로바이더, 통신사들이 EV IT 서비스를 제공하기 위해 활발히 기술을 개발하고 있다.



전력사들의 경우 전기차 충전을 최적화하는 시스템 개발에 있어 파트너십을 맺거나 아웃소싱하는 경향이 크다. 그러나 그리드에 대한 전기차 충전 영향 평가를 시행 중인 대부분의 전력사들은 IT 부문 투자를 최우선 과제로 보고 있지 않기 때문에 EV IT에 투자하고 있는 전력 서비스 제공사들이 수익을 얻는 데에는 수년이 걸릴 전망이다.
향후 대부분의 서비스 프로바이더는 전력사와 차량/EVSE 간 통신 및 데이터 교환에 대해 요금을 부과할 것이고 서비스에 대한 소프트웨어 유지비용을 연 단위로 청구할 것이다.
2013년까지 전력사들은 전기차에 대한 부하를 자산과 같이 관리하고 다른 에너지 관리 시스템과 수요반응을 통합하기 위해 EV IT 시스템과 관련 서비스에 투자를 개시할 것이다. 투자의 포커스는 2015년까지 전 세계적으로 절반 이상이 데이터 분석과 애플리케이션 통합으로 옮겨갈 것이다.

표준의 문제

EV IT 시스템의 실용화는 데이터를 보존하거나 전력사의 시스템과 외부 시스템 간 정보 공유를 위한 표준의 부재로 늦춰질 것이다. 
현재 자동차, 홈 네트워킹, 스마트 그리드, 전력 등 각 업계는 미국표준기술연구소(NIST) 등과 같은 조직과 공동으로 그리드 설비를 상호 운용할 수 있도록 하기 위한 표준 개발에 나서고 있지만 대부분이 2012년 이전에 완성되지 않을 것이다. 표준 개발에 참여하는 전력 업계, 자동차 업계, 기타 다른 스테이크홀더들이 표준 승인을 지연시킬 것이다.
표준이 없는 현재 상황은 상호 운용이 가능한 시스템이 출시될 때까지 많은 회사들의 투자를 보류시킬 것이다. 이같은 시스템은 스마트그리드의 원격검침(AMI) 플랫폼을 통해 정보를 공유할 것이지만 AMI는 많은 서비스 영역에서 상용화되지 못하고 있다. AMI를 이용하려는 전력사와 다른 스마트그리드 기술들은 대개 그들의 전체 스마트그리드 사업 전개에 있어 EV IT 시스템을 포함한다.

미국의 사정

미국의 강력한 전력산업 규제는 다른 지역과 비교할 때 EV IT 적용을 늦추는 요소로 작용하고 있다. 대다수 지역의 전력사들은 납세에 의한 이익이 보장되지 않는 기술에 대한 장기 투자에 의욕을 잃고 있다.
소유와 충전 설비 운용에서 상대적으로 자유로운 아시아와 유럽의 전력사들은 전기차에 대해 전력을 공급하는 전체 밸류체인을 제어하고 수익을 낼 수 있기 때문에 EV IT 도입에 적극적이다.   
부하 관리, 신재생 에너지의 활용, 송전설비와 발전에 대한 자본투자를 피할 수 있는 등 그리드 운용의 전반적 측면에서 EV IT의 이익과 가치는 그다지 잘 알려져 있지 않다. 반면 이산화탄소 배출 저감으로부터의 재정적 이익을 포함한 EV IT의 라이프타임 가치는 전력사들의 투자 결정을 보다 쉽게 할 수 있도록 한다.
EVSE 벤더들은 충전설비와 그들이 원하는 차별화를 이뤄줄 디스플레이 인터페이스를 개발하고 있다. 그러나 이들은 공공 충전 설비의 사용성과 상용화에 큰 영향을 줄 수 있는, 예를 들어 다양한 카드 결제, 전자 결제가 가능한 독창적 제품을 창조하는데는 익숙하지 않다.

AEM_Automotive Electronics Magazine