자동차 산업에 있어 독일은 세계 최고 기술력과 장기간에 걸친 노하우를 통해 세계시장을 리드하고 있다. 환경 및 에너지 부분에 대한 투자 역시 꾸준하게 증가하고 있고, 신재생 에너지 보급 비율이나 에너지의 효율적 사용 역시 증가하고 있다. 독일 정부가 추진하고 있는 전기이동성에 대한 전략은 단순 명료하다. 신재생에너지원을 통해 구동하고, 정보/통신기술 등 첨단 기술을 접목해 지속가능성을 만족할 수 있도록 하며, 국제협력 및 표준제정 활동을 통해 세계시장에서 선두국가가 되는 것이다.

전기이동성 법 제정

전기이동성 확대에 대한 독일 정부 및 관계 부처의 노력은 이미 수년 전부터 다양한 방법을 통해 시행돼 오고 있다. 비록 달성이 힘들 것으로 예상되고 있지만, 2020년까지 전기자동차 100만 대 보급을 위한 프로그램을 2010년부터 시행하고 있다. 또한 이들 분야에 대한 연구개발을 통해 독일 산업의 바탕이라고도 할 수 있는 자동차 산업의 경쟁력을 강화하고 표준화 및 인증 분야에 대한 확고한 위치를 유지하기 위해 전기 이동성법(EmoG)과 전기이동성 로드맵 3.0을 발표했다.

전기이동성 표준화 로드맵의 정의

전기이동성 표준화에 대한 로드맵의 핵심은 독일의 에너지 정책과 환경정책, 자동차 산업의 지속적인 성장을 위해 정보통신 기술이나 관련 유사 기술과의 협력을 통한 표준 및 규정의 확립이다.

전기이동성은 독일의 환경/에너지 정책과 맞물려 가장 핵심적인 전략 중 하나인데, 이러한 배경에는 전기이동성 분야가 기술 집약적인 산업인 이유도 포함돼 있지만, 이밖에도 전기이동성에 사용되는 에너지원에서부터 전기이동성 인프라의 구축 및 향후 관리, 차량이나 인프라의 폐기 단계에 이르기까지 수많은 관계 기관, 관련 기업과의 연계가 이뤄지기 때문에 시행 주체(국가 혹은 지방 자치 단체 등)나 운영규모에 따라 대규모의 부가가치 창출이 가능하기 때문이다.

현재 독일 교통부에서는 전기이동성 5개 핵심 도메인, 즉 통신 및 에너지 흐름, 차량기술, 충전 인프라, 에너지 저장장치, 생산 및 관리 안전 분야 인터페이스ㆍ프로토콜ㆍ정보보호 등과 같은 정보통신 항목을 비롯해 리튬이온 배터리, 수소연료전지와 같은 에너지 저장장치에 관한 내용이나 기능안전성, 전기안전과 같은 항목을 모두 포괄하고 있다.

로드맵을 통한 연구개발 촉진

전기이동성은 도로, 충전 설비, 차량등이 서로 다른 형태이고 충전 설비와 차량간 인터페이스, 충전 설비와 기타 신호 시스템 등 다양한 교통 시스템과의 인터페이스이기 때문에 새로운 분야에 대한 표준화가 필요하다. 때문에 현재 연구기관이나 대학 또는 산업계에서 단독 혹은 공동으로 수많은 연구개발을 수행하고 있고, 최근 연방 경제 에너지부는 아래와 같은 분야에도 연구개발 활동을 지원하고 있다.

- 새로운 가치사슬(Value Chain) 개발: 전기차 배터리 셀 및 배터리 생산, 차체 경량화 기술 및 시스템 통합 기술에 초점을 맞춘 연구개발을 지원한다. 특히 이를 토대로 한 ELECTRO POWER, 가치 사슬을 따르는 전기이동성, 포지셔닝(Positioning) 프로그램을 지원
- 고효율, 저소음, 무배출 동력 전달 장치 개발 연구 이니셔티브 ATEM: ATEM은 독일어로 “숨”, “호흡”을 뜻한다. 차량성능 주행 안전성, 안정성 및 효율에 초점을 맞춘 차세대 전기이동성 동력 전달 장치 개발
- 에너지 및 배터리 연구
- 온라인 전기차
- 전기이동성을 위한 IT 촉진 프로그램 시행: 에너지 공급, 교통 관리 시스템 및 지능형 차량과의 복합적 상호통신 개발 진행

전기이동성 충전

전기이동성이 기존 내연기관 대비 월등한 친환경성에도 불구하고 소비자에게 선택받지 못하는 가장 큰 이유 중 하나는 높은 차량 가격과 충전시간, 그리고 인프라 미흡이다. 독일의 전기이동성은 신재생 에너지로 이뤄질 것으로 전망되는데, 화력발전이나 원자력발전에 비해 이들 전력은 상대적으로 공급량이 일정하지 못하기 때문에 에너지의 효율적 저장과 안정적 공급이 중요하다. 이와 동시에 충전 인프라는 기존 전력망에 완전한 형태로 통합돼야 한다. 또 에너지 공급장치와 에너지를 공급받는 차량, 그리고 에너지 공급자(기업) 사이에 이뤄지는 인터페이스 역시 기존 시스템과는 전혀 다른 객관성이 보장된 시스템으로 구축돼야만 한다.

독일 전력/에너지에 대한 요금은 공급 기업, 공급 형태에 따라 차이가 있다.
이에 대한 표준화 역시 현재 적용되고 있는 관련 법규와 신재생에너지 법과 같은 개정 중인 법 등을 참고로 아래와 같은 부분에 대한 표준화가 이뤄질 전망이다.
- 스마트그리드에 적용될 에너지 경제, 데이터의 보호 및 보안 수준이 결정, 개인 정보 보안 확보 및 인터페이스와 프로토콜 표준 제정
- 사용자 및 전력망 운영 측면에서의 충전기술 필요
- 과금 시스템, 충전량 등 측정 시스템에 대한 법/제도적 기준 제정

또한 2020년에는 연간 약 25만 대의 보급과 50만 대의 전기자동차 생산능력 확보를 골자로 하는 전기이동성 활성화 정책을 지원하기 위한 전기이동성 충전소 신뢰성 검증에 대한 표준화, 시험 및 인증 방법을 표준화, 특히 저전력 전기기구에 대한 국제 표준 IEC 60364-7-722, 고전압에 대한 국제안전 표준 ISO 6469를 만족함과 동시에 보다 세밀한 자국의 기술, 인증 절차 등을 위에 열거한 국제 표준에 포함시키기 위한 노력을 기울이고 있다.

신뢰성과 안전성 표준화 - 기능안전성

전기이동성과 관련 인프라에 대한 신뢰성, 안전성 분야의 경우에는 소비자가 직접적으로 체감하고 경험해야 하는 부분이기 때문에 전체적인 관점에서 보았을 때 환경, 에너지 측면에서의 효율 향상은 기대하기 어렵지만 전기이동성의 보급, 향후 완성제품, 표준 또는 인프라 구축 분야의 확대, 수출 등의 측면에서 산업적, 경제적 파급효과가 크다.

급격하게 성장하는 교통 및 물류 분야, 특히 전기자동차를 포함하는 새로운 형식의 운송 시스템에 있어 신뢰성 및 안전성에 대한 국제 표준인 IEC 61508은 대단히 포괄적 이라는 의견을 갖고 있다. 이에 따라 국제 표준화기구(ISO)에서는 자동차에 채택되는 각종 기능의 안전을 확보하고 신뢰성을 향상시키기 위해 2011년 ISO 26262 기능안전성 규격을 발표했고, 현재 3.5톤 이상의 승용차량에 국한해 적용하고 있다.

그러나 현재 주로 판매되는 내연기관 자동차와 향후 시장서 역할을 높일 전기자동차 분야에 대해 전통적인 형식승인을 대체하는 새로운 차량안전 관리규정이 공식적으로 대두될 것으로 보여 내연기관 자동차나 전기자동차를 생산하는 완성차 업체, 부품 공급업체 역시 위의 표준 도입에 있어 보다 적극적인 입장을 취하고 있다.

현재 많은 OEM 및 부품 공급업체는 일반 차량 및 전기이동성 차량을 대상으로 이에 대한 대응을 강화하고 있다.

전기이동성 지원
기술 분야 표준화

충전 인프라에 대한 표준이나 전기 이동성 및 인프라에 대한 신뢰성, 안전성 관련 표준 이외에도 전기이동성이 기존 내연기관 이동성 대비 체계적인 생산, 관리, 유지 및 보수 활동을 수행해 나가기 위해, 위에서 언급한 차량과 직접적으로 연관돼 있는 분야 이외에도 전력 공급, 사고 시 대응 매뉴얼, 공급 모니터링 시스템과 같은 간접 지원 설비 및 기술에 대한 표준화도 과거 버전과 동일하게 Version 3.0에 포함돼 있다.

특히 현재 기술 수준에서 전기이동성의 특성 상 충전은 대부분 야간에 이뤄질 것으로 보고 있기 때문에(순수 전기자동차 완전 충전 소요시간은 대략 5~7시간), 심야에 증가하게 될 전력량에 대한 충분한 확보가 가장 중요할 것으로 판단돼 향후 시행하게 될 IT와 전력 공급 실시간 모니터링과 같은 스마트그리드 활성화 이전 단계에서 세부 분야에 대한 구체적인 규정, 표준이 필요할 것으로 보고 있다.

현재 전기이동성의 증가 추세로는 달성하지 못할 것으로 예상되지만, 전기이동성 100만 대 보급 계획의 원안에 따르면 2020년 100만 대의 전기자동차가 상용화되고 이에 따른 전력수요는 시간당 최소 2,300 GW, 최대 전력은 630 MW가 증가할 것으로 예상된다. 때문에 전체 전기자동차의 30%에 달하는 30만 대의 전기자동차가 동시에 충전할 경우에는 전력 최대 수요에 큰 영향을 줄 수 있어 이에 대한 수요 분산책이 필요한 상황이다.

전망 및 로드맵

자동차 산업에 있어 독일은 세계 최고 기술력과 장기간에 걸친 노하우를 통해 세계시장을 리드하고 있다. 환경 및 에너지부분에 대한 투자 역시 꾸준하게 증가하고 있고, 신재생 에너지 보급 비율이나 에너지의 효율적 사용 역시 증가하고 있다. 독일 정부가 추진하고 있는 전기이동성에 대한 전략은 단순 명료하다(그림은 세부 분야에 따른 2020년까지 표준 제정 로드맵을 나타낸 것이다).

- 신재생에너지원을 통해 구동하고
- 정보/통신기술 등 첨단기술을 접목해 지속가능성을 만족할 수 있도록 하며
- 국제협력 및 표준제정 활동을 통해 세계시장에서 선두 국가가 된다는 것이다.

유럽연합이라는 정치적, 지리적 이점과 전통적인 기술 수출국임을 감안해 친환경 정책을 수립해 시행하고 있는 점을 고려한다면 독일 정부의 전략목표 달성은 중장기적으로 충분히 달성 가능할 것으로 보인다.