미국 퍼듀대학교 연구진이 고속도로를 달리는 대형 전기트럭을 무선으로 충전하는 데 미국 최초로 성공했다.
트럭 운송 전문 매체 프레이트웨이브스(FreightWaves)에 따르면, 퍼듀대학교 연구진은 12일(현지시간) 고속도로 주행 속도로 달리는 대형 전기트럭을 무선 충전하는 데 미국 최초로 성공했다고 발표했다. 이번 시험은 퍼듀대 엔지니어들이 설계한 특허 출원 중인 시스템을 활용해 진행됐다.
해당 실험 구간은 인디애나 교통부(Indiana Department of Transportation)가 웨스트라피엣의 미국 52번·231번 고속도로의 400미터(1/4마일) 구간에 건설했다.
퍼듀대가 설계한 무선 충전 시스템은 이전에 미국에서 시연된 것보다 훨씬 높은 전력 수준으로 작동한다. 인디애나주 웨스트라피엣의 시험 구간에서는 시속 65마일(약 105km)로 주행하는 트럭에 190킬로와트(kW)의 전력을 공급했다.
스티브 페커렉(Steve Pekarek) 퍼듀대 전기 및 컴퓨터 공학 교수는 발표에서 “상용 트럭을 충전하는 데는 많은 전력이 필요하다”며 “200kW는 약 100가구가 사용하는 전력 규모와 맞먹는다”고 설명했다.
이 시스템은 경량 차량보다 더 많은 전력을 요구하는 상용 대형 트럭에만 국한되지 않고, 승용차를 포함한 다양한 차종에 적용할 수 있다. 교통통계국(Bureau of Transportation Statistics) 자료에 따르면, 화물 운송 수단 중 트럭 운송이 미국 국내총생산(GDP)에 가장 많이 기여하므로 대형 트럭을 대상으로 한 시험은 상당한 이점을 가진다.
고속도로 무선 충전의 또 다른 이점은 배터리 크기를 줄일 수 있다는 점이다. 이는 차량 무게를 감소시켜 더 많은 화물을 운송할 수 있게 한다. 배터리는 비용이 많이 들며, 현재 기술로는 더 긴 주행거리를 위해 더 큰 배터리 팩이 필요하다.
이 기술은 스마트폰 무선 충전과 유사한 원리로 작동하며, 자기장을 이용해 전력을 전송한다. 연구팀은 특수 설계된 차선의 콘크리트 포장도로 내부에 송신 코일을 설치했으며, 이 코일이 트럭 하부에 부착된 수신 코일로 전력을 보낸다.
하지만 단순히 스마트폰을 충전하는 것보다 훨씬 복잡하다. 디오니시오스 알리프란티스(Dionysios Aliprantis) 퍼듀대 전기 및 컴퓨터 공학 교수는 “비교적 먼 거리에서 자기장을 통해 전력을 전송하는 것은 어려운 일”이라며 “특히 스마트폰이 받는 것보다 수천 배 높은 전력 수준으로 움직이는 대형 차량에 이를 적용하는 것은 더욱 어렵다”고 말했다.
이번 실험에는 다국적 엔진 제조사 커민스(Cummins)가 고전력 동적 무선 전력 전송 시스템과 통합하기 위한 시제품 클래스 8 배터리 전기 트럭을 제공했다. 매체는 이러한 협력이 성공적인 검증의 핵심 요인이었다고 평가했다.
송신 코일과 무선 충전 기술 자체는 새로운 것이 아니지만, 이를 이 정도 규모의 대형 트럭에 적용한 것은 최초다. 퍼듀대 측은 “퍼듀가 설계한 코일은 더 넓은 전력 범위를 수용한다”며 “다른 제안처럼 높은 전력 수요를 맞추기 위해 트레일러에 여러 개의 저전력 수신 코일을 장착할 필요 없이, 트랙터 아래에 단일 수신 코일 조립체를 배치해 전체 시스템을 크게 단순화했다”고 밝혔다.
연구팀은 기술 시연 외에도 이러한 전기 고속도로를 구축하기 위한 산업 표준을 개발하는 작업도 진행 중이다. 또한, 퍼듀대 연구팀의 경제성 분석에 따르면 이 기술은 디젤 트럭과 비교했을 때 kWh당 32센트의 손익분기점 에너지 비용으로 재정적 실행 가능성이 있는 것으로 나타났다.
헬로티 |
