전기자동차 기반 대중교통(버스)

전기자동차의 활성화와 함께 전기자동차를 대중교통에 접목하는 R&D가 활발하게 진행되고 있다. 일반 승용차는 충전소 설치 문제, 고압전류 관련 안전 문제, 배터리 표준화 문제 등이 기반시설 활성화에 장애가 되고 있다. 이에 반해 전기 버스는 운행노선이 일정하여 충전시설 등의 기반시설 설치가 용이하다.

전기버스는 배터리 일체형, 배터리 교체형, 온라인 전기버스의 세 종류로 나눌 수 있다. 배터리 일체형은 기존의 전기차와 동일하게 배터리를 내장한 형태의 버스로 고용량의 배터리를 장착한다. 이에 따라 배터리의 가격이 높아지고, 성능 저하시 배터리 교체로 인한 비용이 높으며, 충전시 긴 시간이 필요하여 예비 차량을 다수 확보해야 하는 등의 문제가 있다.

배터리 교체형은  버스 정류장이나 주차장에 배터리 교환시설을 설치하여 짧은 시간동안 배터리를 교체하여 운영하는 방식이다. 승용 전기차의 경우, Better Place 사에서는 차량 하단에서 배터리를 교체하는 방식을 덴마크, zosk상용화한 상태이다. 

비디오 링크 : Better Place사 차량하단 배터리교체 비디오

전기자동차 교통안전 융합체계 기술개발 연구단(국토해양부 R&D)에서는 버스의 상단에서 배터리를 교체하는 시스템을 개발중이다.

<2011년 8월 25일 : 전기자동차기반 대중교통체계구축 활성화 정책 토론회> 시연

교체시간도 짧아 정류장에 설치가 가능한 장점이 있긴 하다. 그러나, 토론회에서 나온 의견처럼 차량상부에 설치된 배터리가 온도가 높고, 비나 눈이 많이 오는 열악한 외부 환경을 안전하게 견뎌낼 수 있을 지는 의문이다. 

온라인 전기버스는 KAIST에서 "차량에 장착된 고효율 집전장치를 통해 주행 및 정차 중 도로에 설치된 급전라인으로부터 전력을 공급받아 운행하는 신개념 전기자동차"로 정의하였다. 기존의 전기차가 배터리를 차에 넣고 다녔다면 이 버스는 노면으로부터(On Line) 전기를 공급받는다. 얼핏 보면 트램과 비슷하다. 그러나 트램은 궤도로부터 지속적인 전력을 공급받는데 반해 온라인 전기버스는 일부 구간에서 전기를 공급받아 운행과 배터리 충전을 병행한다. 또한 트램은 정해진 궤도만을 갈 수 있는데 반해 온라인 전기버스는 운행노선의 제약이 없다. 그리고 온라인 전기버스에 사용하는 원천기술은 타임지에서 선정한 2010년 세계 최고의 발명 50선에 들어간 혁신 기술이다. 

홈페이지 링크 : 온라인 전기자동차의 개념

전자기 유도 현상 중 공명현상을 이용하여 실험실에서는 효과적인 집전효율(연구진에서는 80%이상으로 발표하였다.)을 보였다. 그러나 현장에 적용하면 상황은 달라진다. 도로에 급전시설을 매설하여 높은 효율이 유지되도록 할 수 있는지, 도로의 소성변형이나 파손 등에 적은 비용으로 대처할 수 있는지, 버스가 급전시설이 설치된 지점을 빗겨 운행할 경우 효율이 어느 정도인지 등 실험실과는 다른 도로와 교통의 문제에 직면하게 된다. 
앞으로 R&D 과제로 나올 프로젝트이니 R&D에서 많은 성과를 거두어 앞선 전기버스 기술이 활성화 되었으면 한다.