국내 연구진이 차세대 E-모빌리티의 급속 충전 인프라 확대에 기여할 반도체 변압기 기술을 개발했다.
한국전기연구원(KERI, 이하 전기연)은 전기추진연구센터 백주원 박사팀과 효성, 중앙제어가 함께 반도체 변압기를 활용한 전기차 급속 충전기를 개발했다고 최근 밝혔다.
반도체 변압기는 전력·전자기술을 이용해 전통적인 변압기를 대체하는 새로운 형태의 전력변환 기기다.
기존 변압기와 비교해 자유롭게 전압과 전류를 조절할 수 있고, 무게와 부피, 시스템의 단순화 측면에서도 유리하다는 장점을 지닌다.
전기연 백주원 박사팀 등은 단순히 전기에너지를 고전압 교류에서 저전압 직류로 바꾸는 고성능 반도체 변압기를 개발한 것을 넘어 이를 에너지 저장장치(ESS)와 동시에 연결해 전기차 급속 충전까지 활용할 수 있는 올인원 시스템까지 구축했다.
이번에 개발된 반도체 변압기 활용 전기차 급속 충전기는 50㎾에서 1천㎾까지 다양하게 충전 포트 수와 용량을 구성할 수 있다.
연구팀은 또 그동안 부피와 무게 문제로 충전 설비를 구축하기 어려웠던 도심 내 협소 공간에도 충전기 설치가 가능하게 만드는 핵심 원천기술 개발에도 성공했다고 설명했다.
이번 성과는 전기차뿐만 아니라 E-모빌리티 초급속 충전기, 고속철도 및 전기선박 추진 전원, ESS 및 신재생 연결 전력변환장치 등 다양한 직류 전원 분야에 응용될 수 있다.
연구팀은 최근에는 기술료 2억2천만원에 변압기 제조업체인 동우전기로 기술이전을 했고, 이 기술 개발과 관련해 국내 특허 출원도 다수 완료한 상태다.
지난해에는 전력전자학회의 우수 논문상을 받기도 했다.
전기연은 기술이전 업체와의 지속적인 협력을 통해 반도체 변압기의 조기 제품화·양산화를 추진할 계획이다.
백주원 박사는 “반도체 변압기는 기존에 활용되던 전력변환장치와 관련한 모든 응용 분야에 적용할 수 있다”며 “반도체 변압기의 절연 능력 향상 및 가격 경쟁력 확보, 활용성 제고를 위해 연구개발에 계속 힘쓰겠다”고 말했다.
