달리는 동안 충전한다? 전기차 무선충전 도로의 현실과 미래

달리는 동안 충전한다? 전기차 무선충전 도로의 현실과 미래

정차하지 않아도 충전되는 전기차가 있다면? 무선충전 도로는 전기차의 가장 큰 고민을 해결할 열쇠가 될지도 모릅니다.

달리는 동안 충전한다? 전기차 무선충전 도로의 현실과 미래

안녕하세요, 미래 모빌리티에 관심 있는 여러분! 전기차를 타며 가장 많이 듣는 질문 중 하나가 바로 “충전은 어떻게 해?”입니다. 충전소 부족과 충전에 걸리는 시간은 여전히 EV 확산의 걸림돌로 작용하고 있죠. 그런데 만약 주행 중에 무선으로 충전이 된다면 어떨까요? 말 그대로 도로 위를 달리면서도 배터리를 채울 수 있다면 충전소에 멈출 필요도 없고, 주행거리 걱정도 사라질 겁니다. 오늘은 이 신기술, 무선충전 도로의 작동 원리부터 세계 각국의 실증 사례, 상용화 가능성까지 함께 알아보겠습니다.

목차

무선충전 도로 기술이란? 작동 원리와 기술 구성 해외 실증 사례와 현재 수준 한국의 개발 현황과 과제 상용화 걸림돌과 극복 전략 상용화 이후 기대 효과와 전망

무선충전 도로 기술이란?

무선충전 도로, 혹은 '주행 중 충전(Dynamic Wireless Charging)' 기술은 차량이 도로를 주행하는 동안 배터리를 무선으로 충전할 수 있도록 하는 기술입니다. 충전 패드를 도로 바닥에 매립하고, 차량 하부에 수신 장치를 장착해 자기유도 방식으로 전력을 전달하는 원리죠. 이 기술이 상용화되면 정차 충전 시간 없이 전기차를 지속적으로 운행할 수 있어 배터리 소형화와 충전소 의존도 감소라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있습니다.

작동 원리와 기술 구성

무선충전 도로 기술은 기본적으로 전자기 유도 또는 공진 기반의 전력 전송 방식을 사용합니다. 도로 아래에 전력을 송신하는 코일(Primary Coil), 차량 하부에는 수신 코일(Secondary Coil)이 설치되며, 전력이 공기 중을 통해 유도됩니다. 이와 함께 차량 식별, 속도 제어, 통신 연동 등의 요소가 포함되어야 효율적이고 안정적인 충전이 가능해집니다.

구성 요소	역할
송신 코일 (도로 하부)	전력을 생성해 자기장을 형성하고 차량으로 전송
수신 코일 (차량 하부)	자기장을 전기 에너지로 변환해 배터리에 저장
통신 모듈	차량과 도로 간 충전 타이밍, 속도 정보 등을 실시간 공유

해외 실증 사례와 현재 수준

무선충전 도로는 아직 초기 단계지만, 세계 곳곳에서 시범 적용이 활발히 이뤄지고 있습니다. 특히 상용화보다 실증과 기술 검증에 중점을 둔 프로젝트들이 많죠.

• 스웨덴: 에레로드(E-Road Arlanda) – 트럭용 전기 레일 실증 성공
• 미국 미시간주: 2023년부터 1.6km 구간 무선충전 도로 구축 착수
• 이스라엘 텔아비브: 버스 노선에 세계 최초 상시 충전용 무선 도로 운영 중

한국의 개발 현황과 과제

우리나라도 세계 최초로 무선충전 도로 기술 상용화에 성공한 국가 중 하나입니다. 2013년 KAIST가 오파넷(OPPNet, Online Power and Propulsion Network)을 통해 개발한 '주행 중 무선충전 버스'는 실제 세종시와 구미시에서 운영된 바 있습니다. 하지만 이후 상용화 확산은 더딘 편이며, 기술보다는 비용과 인프라 문제에 직면하고 있는 상황입니다.

최근에는 한국도로공사, 현대자동차, 현대건설 등이 협력해 고속도로 내 무선충전 기술 적용을 위한 실증단지 구축을 추진하고 있으며, 정부의 K-모빌리티 정책과 연계된 기술 고도화도 논의 중입니다.

상용화 걸림돌과 극복 전략

무선충전 도로 기술은 혁신적이지만, 상용화를 위해선 여러 난관을 넘어야 합니다. 기술 안정성 외에도 경제성, 유지보수, 표준화 등 복합적인 문제가 얽혀 있죠. 다음은 주요 걸림돌과 대응 전략을 정리한 표입니다.

과제	설명	극복 전략
설치 비용 부담	도로 매립형 장비 설치 시 비용이 고가	부분 구간 중심 단계적 도입, 정부 보조 확대
기술 표준 부재	차량 제조사·인프라 업체 간 호환성 문제	국제 표준 수립 및 국내 KS 인증 체계 마련
효율성 한계	빠른 속도 주행 시 충전 효율 저하	차량 정밀 위치 추적 기반 가변 전력제어 도입

상용화 이후 기대 효과와 전망

무선충전 도로가 본격 상용화되면 전기차 산업의 판도가 바뀔 수 있습니다. 충전소 인프라 투자 비용 감소, 배터리 용량 축소에 따른 차량 경량화, 물류 및 대중교통의 운영 효율 향상까지 다양한 기대 효과가 따릅니다.

• 충전소 설치 부담을 줄이고 도시 공간 효율화 가능
• 배터리 용량 축소로 차량 경량화 및 가격 하락 기대
• 대중교통·택배차량의 연속 운행 가능성 확대

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q 무선충전 도로는 실제로 얼마나 충전되나요?

현재 실증 기준으로는 60~80kW 수준의 전력이 주입 가능하며, 저속 주행 환경에서는 충전 효율이 70% 이상 나옵니다.

Q 기존 전기차도 무선충전 도로를 사용할 수 있나요?

아니요. 차량 하부에 전용 수신 장치를 장착해야 하며, 제조사 또는 애프터마켓 장비로 개조가 필요합니다.

Q 일반 도로에 설치할 수 있을 만큼 안전한가요?

전력 전송 장치는 매립형 구조로 설계되어 있으며, 고전력 노출 없이 통신 기반으로 제어되기 때문에 보행자나 차량에 위험하지 않습니다.

Q 무선충전 도로의 설치 비용은 얼마나 드나요?

1km 기준 수십억 원 이상이 소요될 수 있으며, 대규모 확산보다는 도심 정체구간, 버스노선 등 특정 구간 중심 도입이 유리합니다.

Q 배터리 크기를 줄여도 괜찮은가요?

무선충전 도로가 충분히 보급된다면 배터리 용량 축소가 가능하며, 이는 차량 무게와 생산단가 절감으로 이어집니다.

Q 상용화 시점은 언제쯤으로 예상되나요?

2025년 전후로 소규모 상용 구간이 등장할 것으로 보이며, 본격적인 확산은 2030년대 초중반을 목표로 하고 있습니다.

마무리하며

무선충전 도로는 아직 상상이 필요한 기술처럼 보일 수 있지만, 기술은 이미 현실에 다가와 있고 일부 지역에서는 시험 운영까지 이뤄지고 있습니다. 물론 초기 설치 비용이나 인프라 문제는 해결 과제로 남아있지만, 그 가능성과 파급력은 무시할 수 없죠. 앞으로 충전이 필요 없는 전기차, 주행 중에도 멈추지 않는 버스와 트럭이 도로 위를 누비는 날이 생각보다 빨리 올지도 모르겠습니다. 이 글이 무선충전 도로에 대한 궁금증을 해소하고, 한 걸음 앞선 미래 모빌리티의 상상을 자극하는 계기가 되었길 바랍니다.