유도·도로 매설 무선 충전이 견인하는 EV 인프라 혁신

전기차(EV)의 충전 방식이 빠르게 진화하고 있다. 기존의 차량-케이블 연결 방식에서 벗어나, 주차만 해도 충전이 이뤄지는 정지형 유도 무선 충전부터 주행 중 배터리를 충전하는 도로 매설형 동적 무선 충전까지 기술 적용 범위가 확대되고 있다.

이 변화의 선봉에는 포르쉐(Porsche)와 일렉트리온(Electreon), 그리고 인피니언 테크놀로지스(Infineon Technologies)와 같은 기술 기업이 있다. 핵심은 충전 경험을 단순히 ‘충전소에서의 정차 시간’이 아닌 주행과 일상의 연속성 속에서 자연스럽게 녹여내는 것이다.

포르쉐, 유도식 가정용 무선 충전으로 ‘주차=충전’ 실현

포르쉐는 2026년형 Porsche Cayenne Electric(카이엔 일렉트릭)에 11 kW급 유도 무선 충전 시스템을 옵션으로 제공할 계획이다.
이 충전 방식은 바닥에 설치된 플레이트 위에 차량을 주차하기만 하면 자동으로 충전이 시작되는 방식이다. 플로어 플레이트에는 전력전자장치, 정류기, 코일, 냉각 장치가 하나의 박스에 통합돼 있으며, 월박스나 별도 컨트롤 유닛이 필요 없다. 플레이트는 약 50kg이며, 설치 후 전력망에 연결하면 바로 사용할 수 있다. 
차량에는 수신 코일이 하부에 내장되며, 운전자가 플레이트 위에 주차하면 자동으로 위치 정렬이 이루어지고 충전이 시작된다. 이 과정은 거의 완전 자동화돼 있다. 
포르쉐는 이를 통해 “가정 내 충전의 번거로움을 해소하고, EV 소유의 편의성을 극적으로 높일 수 있다”고 강조한다. 무선 충전은 기존 완속 충전과 동등한 효율(약 90%)을 확보했다.

일렉트리온+인피니언: 도로를 충전 인프라로

동적 무선 충전 시스템은 EV 충전 방식을 인프라 차원에서 완전히 바꿀 기술로 평가된다. 
일렉트리온이 개발하고 인피니언이 맞춤형 SiC 전력 반도체를 공급하는 이 기술은 도로 아래 매설된 구리 코일을 통해 차량이 주행 중 배터리를 충전하는 방식이다.
최근 프랑스 A10 고속도로에서는 중·대형 트럭, 버스 등 상용차를 대상으로 세계 최초 동적 무선 충전 실증이 이뤄졌다.
이 기술은 정차형 충전소 의존도를 줄이고, 장거리 주행과 물류 시스템에 유리한 ‘도로-인프라 융합’ 충전 경험을 제공한다. 이 기술은 특히 버스, 트럭 같은 상용 차량이나 노선이 정해진 차량 운행에 효과적이다. 
비용 효율성과 운행 효율을 동시에 – 경제적 가치 극대화

고출력 도로 매설형 동적 무선 충전 기술은 주행 중 충전을 통해 전기차의 비용 효율성과 유용성을 높일 수 있다.
이 기술은 전기차 주행거리를 늘리고, 더 작고 저렴한 배터리 사용을 가능하게 한다. 또한 차량이 복귀하는 거점 시설에서의 충전 수요를 줄인다. 그 결과 충전 설비 및 배전망 증설 비용과 운영 비용을 낮출 수 있다. 차량 활용도와 투자 수익률을 높이는 데도 도움이 된다. 특히 노선이 고정된 도시 버스·물류 트럭 등 상용차 분야에서의 파급효과가 클 것으로 전망된다.

현실화를 위한 조건

하지만 유도 및 동적 무선 충전이 보편화 되기 위해서는 해결해야 할 과제가 있다. 무선 충전 시스템은 차량과 충전 코일 사이의 정확한 정렬(alignment)이 필요하다. 오차가 크면 충전 효율이 떨어지고, 안정성이 저하될 수 있다. 
특히 동적 충전의 경우, 코일 매설부터 유지보수, 노면 작업, 전력 인프라 통합 등 인프라 구축 비용과 복잡성이 크다. 일부 과거 연구는 비용 대비 효과성에 의문을 제기해 온 바 있다. 
또한, 다양한 차종과 배터리 시스템을 가진 EV가 모두 호환 가능한 표준과 인증, 규격 마련이 필요하다. 
따라서 ‘기술 가능성’과 ‘경제성, 현실성’ 사이의 균형을 맞추는 것이 중요하다. 

‘Plug-free 모빌리티’로 가는 길

충전 인프라는 단일 형태로 수렴하지 않을 것이다. 집에서는 정지형 유도 충전, 도로에서는 동적 무선 충전, 정차 시에는 기존 충전소. 이처럼 여러 충전 방식이 공존하면서 EV 사용자 경험은 훨씬 유연해질 전망이다.
특히 상용차, 버스, 트럭, 물류차량 등에서는 ‘더 작은 배터리+주행 중 충전’ 조합이 차량 비용, 유지비, 운행 효율 모두를 개선할 가능성이 있다. 이는 EV 도입을 가속화 하고, 기존 내연기관 차량을 빠르게 대체하는 데 일조하게 될 것이다.

AEM(오토모티브일렉트로닉스매거진)

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