고속철 무선 전력으로 달린다
KAIST 캠퍼스를 순환하는 셔틀버스는 전기로 달린다. 특이한 점은 충전 플러그를 꽂지 않아도 된다는 것이다. 비결은 차량에 적용된 무선충전 기술. 셔틀은 전용 주차장에 매립된 무선충전 장치를 통해 빠르게 전력을 공급받는다.

전기차를 보급하는 데 가장 큰 걸림돌은 충전 시간이 길고 충전소가 부족하다는 데 있다. 만약 도로 정차구간에 무선 급속 충전장치를 설치한다면 이 문제를 해결할 수 있다. 차량이 멈춰있는 20~30초 동안 필요한 전력을 공급받는다. 땅속에 설치되기 때문에 충전소 부지 비용 문제도 해결할 수 있다. 조동호 KAIST 교수(사진)가 개발한 무선충전 교통시스템은 2013년 다보스포럼 10대 유망 기술로 꼽혔다.

현재 조 교수가 공을 들이고 있는 분야는 무선충전 고속철도다. 전선을 훑으며 달리는 기존 고속열차는 속도가 빨라질수록 전선이 출렁거려 전력 공급이 잘 안된다. 조 교수가 무선충전 기술을 대안으로 제시하는 이유다.

각 역의 정차구간과 특정 가속구간에 무선충전 설비를 매설하는 것만으로도 유선 송전 방식의 문제를 해결할 수 있다. 자기부상열차가 궤도를 다시 깔아야 하는 데 비해 기존 고속철 궤도를 그대로 이용할 수 있는 것도 장점이다. 이미 2013년 충북 오송의 노면전차(트램)에 기술을 적용했으며 현재는 최고시속 430㎞의 한국형 고속철 ‘해무’에 무선충전 기술 실험을 진행 중이다.

기술 실용화과정에서 연구팀을 가장 힘들게 했던 건 세상에 없던 기술을 바라보는 사람들의 인식이었다. 조 교수는 “30㎝ 이상 떨어진 거리에서 진행되는 무선충전은 불가능하다는 것이 학계의 정설”이었다고 말했다. 무선통신을 전공한 조 교수 눈에는 가능성이 충분해 보였다. 그는 매우 얇은 전선인 소선과 자심(코어)을 이용해 무선충전 거리를 늘릴 수 있었다.

인증을 받는데도 어려움이 따랐다. 국내 인증제도가 세계 표준을 따르고 있어 세계 최초 기술을 인증하기 어려웠던 것. 결국 2년이 걸려서야 겨우 인증을 받을 수 있었다.

박병종 기자 ddak@hankyung.com