고속성장 제동걸린 EV…관건은 충전기·안전관리 기술 확보

6일 서울 강남의 특허청 서울사무소에서 전기차(EV) 고속충전 및 충전안전기술에 대한 지식재산 간담회가 열린 가운데 특허청과 한국특허기술진흥원, 업계 관계자들이 기념촬영을 하고 있다. (사진=특허청 제공)

[이데일리 박진환 기자] 최근 전기차(EV)와 관련된 배터리 폭발 등 안전 문제 이슈로 성장세에 제동이 걸린 가운데 새로운 기술개발 및 특허출원이 대안으로 제시되고 있다. 특허청, 한국특허기술진흥원, EV 관련 업계 등에 따르면 글로벌 전기자동차 판매는 2021년 670만대에서 올해 1500만대로 급성장했다. 글로벌 전기차 충전 시장도 2022~2028년 9배 성장할 것으로 보인다. 이 중 국내 전기차 충전기는 올해 9월 기준 24만 3000대이다. 충전기 1대당 전기차 대수는 한국이 2대, 중국 8대, 유럽 13대, 세계 평균 10대 등으로 집계됐다.

반면 우리나라의 고속충전기 비율은 10.8%에 불과해 완속충전이 아닌 급속충전에 대한 수요를 감안, 이 비율을 늘려야 한다는 목소리가 높아지고 있다. EV 관련 전문가들은 “공동주택이 많은 한국에서는 전기차 충전수요가 증가할 경우 충전기를 비롯해 변압기, 송전선 등 전력인프라의 교체가 수반돼야 하며, 화재 위험요인 등 제약이 많아 충전인프라 확보에 한계를 보이고 있다”고 설명했다. 이에 대한 대안으로 공용부지에 급속충전기 설치가 대안으로 주목받고 있다. 환경도 충전기 설치 보조금 사업과 관련해 2025년부터 급속충전기에 대해 50% 늘리는 방안을 검토 중이다.

그러나 기술적 한계도 명확하다. 급속충전은 충전 과정에서 배터리팩 발열이 높아져 배터리 성능저하, 열 폭주 및 발열에 의한 충전속도 향상 한계 등이 최대 단점이다. 이에 향후 전기차 충전속도 향상을 위해 충전기단(파워모듈), 배터리단(배터리 관리, 냉각구조 등) 등 기술적 혁신이 필요한 것으로 알려졌다. 관련 특허출원과 관련해서는 한국의 전기차 충전 관련 특허출원은 중국과 미국, 유럽 등 주요시장과 비교해 권리화 활동에 소극적으로 일본에 비해서도 특허권이 적은 것으로 조사됐다. 일본은 출원 및 등록 건수에서 세계 1위를 차지해 이 분야에서 상당한 역량을 갖춘 것으로 평가받고 있다. 중국은 총출원량에서는 한국과 일본에 뒤쳐지고 있지만 최근 출원량이 급증하고 있고, 배터리 관리 및 냉각 등의 배터리단 기술의 출원량은 세계 1위이다.

2011년부터 2020년까지 최근 10년간 한국과 미국, 중국, 유럽, 일본 등 주요국 특허청의 EV 고속충전 및 충전안전기술분야 전체 특허출원은 연평균 11%씩 증가해 모두 1만 469건에 달했다. 출원인 국적별로 보면 한국은 전체 특허출원의 26%인 2726건을 출원해 전체 특허출원의 28.4%인 2969건을 출원했다. 이는 일본 다음으로 가장 많은 규모이며, 중국(20.2%, 2112건), 미국(10.8%, 1129건) 등이 뒤를 이었다. 또 이 기간 중 다출원 국적 중에서 한국의 연평균 출원증가율은 13.5%로 중국의 연평균 출원증가율(56.3%) 다음으로 높게 나타났다.

한편 특허청은 6일 서울 강남의 특허청 서울사무소에서 전기차(EV) 충전 인프라 업계와 EV 충전 인프라 핵심기술인 고속충전 및 충전안전기술에 대한 지식재산 간담회를 개최했다. 이번 간담회에서 특허청은 EV 고속충전 및 충전안전기술에 대한 특허출원동향 및 국내외 특허심사경향을 소개하고, 고품질 특허심사서비스 제공을 위해 업계의 기술개발 동향 및 지재권 애로사항을 청취하는 한편, 상호 관심사항에 대해서도 의견을 교환했다. 임영희 특허청 전기통신심사국장은 “탄소중립시대 친환경 EV 보급 확산을 위해서는 EV 충전 인프라의 확충이 아울러 확대돼야 한다”면서 “핵심기술인 EV 고속충전 및 충전안전기술을 중심으로 충전 인프라 분야 전반에 대하여 우수한 특허를 선점하는 것이 무엇보다 중요하다”고 조언했다.