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전기차 충전시간을 3분대로 단축할 수 있는 기술을 개발한 이승현 광주과학기술원 기계로봇공학부 교수(왼쪽)와 박사과정생. 광주과학기술원 제공

전기차 충전시간을 3분대로 단축하는 기술이 나왔다.

광주과학기술원은 기계로봇공학부 이승현 교수 연구팀이 고성능 전기차 배터리 충전 시간(100㎾h급 배터리 80% 충전 기준)을 내연기관 차량의 주유 시간인 3분20초 이내로 단축할 수 있는 충전 케이블 냉각 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.

그동안 전기차는 급속 충전을 하더라도 30분 이상 걸렸다. 충전 케이블의 절연 피복이 열을 잘 전달하지 못해 내부 열을 외부로 방출하는 데 한계가 있었고 효과적으로 냉각하는 기술도 찾지 못했다.
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이 교수 연구팀은 과냉각 비등유동을 이용해 충전 케이블 표면에 기포 생성을 촉진, 효율적으로 냉각하는 방법을 찾았다. 이로 인해 과열이나 고장을 방지할 수 있다는 것이다. 과냉각 비등유동은 냉각액이 끓는 점 이하에서 증기로 변하며 열전달(냉각)이 효율적으로 이뤄져 표면 온도가 일정하게 유지되는 현상이다.

연구팀은 7m짜리 상용 충전기 케이블에 대한 예측 결과 800Vdc(직류볼트) 전기차 배터리 기준으로 1440㎾(1800A)급 충전이 가능하다는 결론을 내렸다. 이는 현재 세계에서 가장 빠른 640㎾(800A)급 급속 충전기보다 2배 이상 빠른 충전 속도다. 케이블 표면 온도는 80도 이하로 유지됐다. 연구팀은 배터리 용량이 적을수록 충전 시간이 더욱 단축될 수 있다고 설명했다.

이 교수는 “이번 연구 성과로 전기차 충전 시간을 크게 단축할 수 있는 기술적 토대를 마련했다는 점에서 전기차 사용의 편의성을 획기적으로 향상할 것으로 기대한다”고 밝혔다.