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한국기계전기전자시험연구원(KTC)은 전기차 급속충전기의 핵심 부품인 파워모듈의 통신 프로토콜 표준을 개발하고, 이를 기반으로 데이터 중심의 노후 충전기 관리체계 구축을 추진합니다.
현재 전기차 충전기와 차량, 충전기와 서버 간 통신에는 국내외 표준이 마련돼 있습니다.
그러나 충전기 내부의 제어부와 파워모듈 간 통신 프로토콜에는 공통 표준이 없습니다.
파워모듈 제조사마다 독자적인 CAN 프로토콜을 사용하고 있어 이기종 제품 간 호환이 어렵습니다. 파워모듈을 교체할 때마다 프로토콜을 다시 개발해야 하며 통상 6개월이 소요돼 유지보수의 병목현상이 발생하고 있습니다.
또한 2016년부터 2018년까지 집중적으로 설치한 초기 급속충전기의 내구연한인 8년이 도래하고 있습니다.
현재는 기기의 실제 상태와 관계없이 설치 연도를 기준으로 충전기를 일괄 철거·교체하는 비효율이 발생하고 있습니다.
KTC는 이러한 문제를 해결하기 위해 통신 프로토콜 표준화, 데이터 정합성 실증, 노후화 지표 구축이라는 3대 핵심 과제를 수행합니다.
먼저 제어부와 파워모듈 간 교환 데이터를 안전·노후 관련 필수 데이터, 권고 데이터 및 선택 데이터로 분류해 상위 통신계층을 표준화합니다.
오류 코드는 국제규격인 OCPP 2.0.1의 심각도 체계인 L0부터 L4까지 직접 연계해 상위 계층 간 충돌을 방지합니다.
이기종 기기를 대상으로 2×2 교차시험과 실제 사용조건의 블랙박스 평가를 실시해 2,000개 이상의 조합을 검증합니다.
파워모듈에서 발생한 고장 코드가 누락 없이 10초 이내에 통합관제서버(CSMS)까지 전달되는지도 전 과정에 걸쳐 확인합니다.
노후 충전기 관리에는 데이터 기반의 종합 건강지수(HI)를 도입합니다.
누적 사용시간뿐만 아니라 열 스트레스, 반복적인 부하 변동 및 냉각 성능 저하 등 열화 요인을 종합적으로 분석합니다.
건강지수에 따라 충전기의 계속 운영, 부분 교체 또는 전면 교체를 결정하는 관리지침을 마련합니다.
KTC는 통신 프로토콜 표준 개발을 2027년 4월까지 수행합니다.
표준화가 완료되면 프로토콜 개발 기간을 기존 6개월에서 1~2개월로 단축하고 이기종 파워모듈 간 상호 교체도 가능해질 전망입니다.
온도와 효율 등의 센싱 데이터를 활용해 과전압·과열에 따른 화재 위험을 사전에 줄이고, 객관적인 상태를 기반으로 필요한 부품만 교체해 예산 낭비도 방지합니다.
안성일 KTC 원장은 충전기 제조사, 한국환경공단 및 관련 전문가들과 협력해 기술적 근거에 기반한 합리적인 표준안을 마련하겠다고 밝혔습니다.
또한 실증을 통해 개발하는 노후 충전기 관리지침이 국내 전기차 충전 인프라의 안정적인 운영과 고도화에 핵심적인 역할을 할 것이라고 강조했습니다.