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Connectivity a Driving Force to Standardize EV Infrastructure
전기차 인프라 표준화 가속화하는 연결 기술


전기차 충전기업들은 복잡한 전기차 생태계를 관리하고, 청정 운송수단의 성장을 촉진시키기 위해 블루투스 LE, 와이파이 및 셀룰러 IoT 연결기술을 활용하고 있다.

글 | 최수철 지사장, Nordic Semiconductor



기후 목표 달성을 위해 전 세계적으로 내연기관 차량 대신 지속적으로 실행 가능한 운송수단으로 전기차 도입이 빠르게 증가하고 있다. 특히 정부의 입법 조치와 규제 인센티브 등은 전기차 성장에 중요한 원동력이 되었다. 
미국 정부는 2030년까지 판매되는 모든 신차의 절반을 전기차로 생산하는 것을 목표로 하고 있다. 또 EU는 친환경 트럭 운송 지침(Green Trucking Directive)을 통해 2030년부터 전기차에 대한 통행료를 50% 할인하고, 2026년부터 가스 차량에 대한 대기오염 부담금을 징수할 예정이다.

그러나 전 세계 전기차 시장은 지역별로 큰 차이를 드러내고 있다. 국제에너지기구(International Energy Agency)의 글로벌 전기차 전망 자료에 따르면, 2021년 글로벌 전기차 보급률에서 노르웨이 86%, 아이슬란드 72% 등 북유럽 국가들이 전 세계 시장을 주도하고 있는 반면, 미국은 전체 자동차 판매량 중 전기차가 차지하는 비율이 불과 5%로, 가까스로 상위 20위 안에 진입했다. 
전기차 보급을 가속화하는데 걸림돌이 되는 장애물 중 하나는 인프라 및 고객 경험이 여전히 문제로 지적되고 있다. 전기차 운전자들이 효율적인 여정을 계획하기 위해서는 전기차 전용 충전소의 가용성이 매우 중요하다. 기존의 내연기관 차량을 위한 주유소는 쉽게 이용할 수 있지만, 운영 중인 전기차 충전소가 훨씬 부족하기 때문에 많은 사람이 전기차로 전환하는데 장애물이 되고 있다. 또 운영 중인 충전소들도 안정적인 유지 및 가동이 보장되어야 한다. 

ABI 리서치(ABI Research)의 분석가는 기업들이 더 많은 충전 옵션을 개발하는 동시에, 충전 피크 시간 동안 잠재적인 그리드 과부하를 줄일 수 있는 스마트 충전 기술에 지속적으로 투자해야 한다고 지적했다. 
선도적인 글로벌 통신 인프라 기업인 에릭슨(Ericsson)의 ‘커넥티드 전기차 충전(Connected EV Charging)’이란 최근 보고서는 “전기차 충전소는 전기차의 꾸준한 보급을 위해 매우 중요하며, 전기차 충전 기업과 관련 생태계에도 상당한 비즈니스 기회를 제공한다”고 언급했다. 
여러 과제에도 불구하고, 베르그 인사이트(Berg Insight)의 최근 조사에 따르면, 2024년까지 유럽의 전기차 충전소는 970만 개에 이를 것으로 전망되면서 긍정적인 변화가 예상된다. 


연결기술의 필요성  

다른 많은 산업 분야와 마찬가지로, 안정적이고 안전한 무선연결은 전기차 충전소에 대한 가치제안을 높일 수 있다. 연결성을 통해 고객들이 충전소를 이용하는 방식과 충전 소켓의 가용성 및 상태 등에 대한 데이터를 수집할 수 있다. 또 이러한 데이터를 중앙 플랫폼으로 전달하여 직원들이 문제 발생 및 중단사고 등을 원격으로 처리할 수 있으며, 잠재적인 기술 문제를 방지해 전기 콘센트의 유지보수 및 가동시간을 개선할 수 있다. 충전 회사들도 수요에 따라 충전 네트워크의 확장 시점과 위치 선정 등을 계획할 수 있어 많은 이점을 얻을 수 있다. 또한 수집된 데이터를 사용하여 운전자들에게 직접 모든 충전소에 대한 실시간 가시성을 제공하여 운전자들이 여정을 계획하는 데 도움을 줄 수도 있다. 

에릭슨 보고서에 따르면, 특히 셀룰러 IoT가 신생 전기차 충전시장을 활성화하는 원동력이 될 것으로 예상된다. 이 보고서는 LTE-M/NB-IoT 연결을 통해 전기차 충전회사들이 운전자와 하드웨어 및 커넥티비티 공급업체, 유틸리티 회사 및 자동차 OEM과 주차장, 지방정부 및 주택 소유자와 같은 자산 소유자를 비롯한 다양한 이해관계자들의 복잡한 생태계를 관리하는데 도움이 될 것이라고 언급했다. 
에릭슨 보고서는 “전기차 충전회사들은 충전소를 셀룰러 IoT와 연결해 조정, 관리 및 유지보수 등을 효과적으로 처리하고, 보다 원활한 주행 경험을 제공할 수 있다”고 밝혔다.





통신 인프라 분야의 글로벌 선도 기업인 에릭슨(Ericsson)은 전기자동차 충전 회사들이 복잡한 생태계를 관리하는데 LTE-M/NB-IoT 연결이 중요한 역할을 수행할 것으로 예측했다. 노르딕 세미컨덕터의 nRF9160은 완벽한 저전력 LTE-M/NB-IoT 솔루션을 제공한다. 



유연한 접근방식

셀룰러 IoT 외에도 다양한 무선기술이 미래의 전기차 충전 분야에서 중요한 역할을 수행하게 될 것이다. 노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor)의 기술 마케팅 매니저인 마틴 레순드(Martin Lesund)는 “전기차 충전소에 대한 유연한 접근방식을 구현하기 위해서는 블루투스 LE(Bluetooth LE)와 와이파이(Wi-Fi) 및 셀룰러 연결이 모두 필요하다”며 “개발자들은 근거리, 와이파이 및 셀룰러 기기들을 원활하게 통합할 수 있는 노르딕의 포괄적인 소프트웨어 개발 키트인 nRF Connect SDK를 사용하여 전기자동차 산업의 진화하는 요구사항을 충족하는 혁신적이고 안정적인 충전 솔루션을 구축할 수 있다”고 말했다.

인도의 기술 회사인 인텔리카(Intellicar)의 솔루션이 좋은 사례가 될 것이다. 이 회사의 멀티 프로토콜 엣지 인텔리전스 솔루션은 전기차의 가치사슬을 위해 개발됐다. 노르딕의 nRF52833 SoC로 구동되는 인텔리카의 플래시마이크로(Flashμ) 게이트웨이는 셀룰러 모뎀과 함께 고객들이 배터리, 스왑 스테이션(Swap Station)과 충전 인프라 및 차량 등의 원격 자산에 엣지 분석 기능을 구현할 수 있도록 해준다. 노르딕 세미컨덕터의 SoC는 셀룰러가 연결이 되지 않는 경우에도 자산과 데이터를 클라우드에 연결할 수 있도록 끊김 없는 블루투스 LE 연결을 제공한다. 

또 다중 무선기술을 적용하면, 전기차 소유자들이 자택에서 자동차를 충전하는 경우에도 도움을 줄 수 있다. 노르딕 세미컨덕터의 레순드는 “미래의 스마트 홈 표준인 매터(Matter) 기반 네트워크에 전기차 충전소를 추가함으로써 미래 지향적 애플리케이션을 구축할 수 있다. 아파트처럼 주차공간을 공유하는 주거용 건물의 경우에는 수백 개의 전기차 충전소가 각기 다른 용도에 따라 여러 무선기술을 이용해 통신이 가능해야 한다”고 말했다. 

매터는 와이파이 및 스레드(Thread) 제품 간의 상호 운용성을 제공하는 스마트 홈 표준이다. 






인텔리카(Intellicar)의 멀티 프로토콜 엣지 인텔리전스 솔루션은 노르딕 세미컨덕터의 nRF52833 SoC로 구동되는 플래시마이크로(Flashμ) 게이트웨이와 셀룰러 모뎀을 이용하여 고객들이 배터리, 스왑 스테이션(Swap Station)과 충전 인프라 및 차량 등의 원격 전기자동차 충전 자산에 엣지 분석 기능을 구현할 수 있도록 해준다. 

AEM_Automotive Electronics Magazine