V2G-AC의 핵심은 역송전이 아니라 ‘허가’다

전기차 배터리에서 전력망으로 전기를 보내는 회로를 만들었다고 해서 V2G-AC가 완성되는 것은 아니다. 그 차량의 인버터가 어떤 구성으로 인증되었는지, 지금 연결한 장소가 얼마의 충전·방전과 무효전력을 허용하는지, 전압을 어느 지점에서 판단해야 하는지, 누가 방전을 허가하고 취소할 수 있는지까지 정해야 한다. SAE J3072는 바로 이 연결의 조건을 다룬다.

전력의 방향만 보면 V2G는 역송전이다. 그러나 계통에 연결된 장치의 행동까지 보면, 그것은 이동하는 인버터를 새로운 장소의 조건에 맞춰 설정하고, 검토하고, 허가하고, 계속 감시하는 절차다. “허가”라는 말에는 단순한 승인 비트뿐 아니라 그 비트를 켤 수 있기까지의 기술적 조건이 함께 들어 있다.

이 글은 제공된 『SAE J3072 JUN2024 종합 학습 교재』의 해설과 그 안에 수록된 60쪽 원문을 바탕으로 작성한 상세 해설이다. 본문 15장과 부록 AH의 연결 관계를 따라가되, 학습에 필요한 전력 개념과 계산은 해당 절 가까이에 배치했다. 아래의 허용 범위·기본값·요구사항은 2024년 6월판을 설명한다. 다른 판본이나 국내 설치 규정을 대신하지 않으며, 수치 예제는 별도로 표시한 학습용 가정이다. SAE의 공식 서지에서도 이 판의 적용 대상을 차량 탑재형 계통지원 인버터와 EVSE에 의한 현장 설정·방전 승인 통신으로 명시한다.¹

01. 무엇을 다루는 표준인가: 적용 범위와 세 가지 승인

Onboard, grid support, interconnection

제목의 세 표현부터 구분하자. Onboard는 인버터 기능이 차량 안에 있다는 뜻이다. Grid support는 단순히 AC 전력을 내보내는 것을 넘어 무효전력과 스마트 인버터 기능으로 계통의 요구에 응답한다는 뜻이다. Interconnection은 그 장치가 전력계통과 병렬로 연결되어 운전하는 관계를 가리킨다.

J3072의 적용 대상인 PEV는 전기적 접점이 있는 케이블과 커넥터를 통해 EVSE에 연결된다. 이 V2G-AC 구성에서 실제 AC/DC 전력변환은 차량이 수행한다. EVSE는 차량에 현장 조건을 전달하고 방전을 허용하거나 거부하며, 필요한 경우 차량을 계통에서 분리하는 역할을 맡는다.

차량 외부에 인버터를 두는 V2G-DC, 무선 전력전송, 전력회사 계통과 분리된 독립 부하 공급을 이 문서의 범위와 같다고 보면 안 된다. 특히 V2H나 V2L 기능이 있다고 해서 J3072의 계통 병렬운전 요구가 자동으로 충족되는 것은 아니다. 반대로 J3072 인증만으로 의도적 독립운전의 전환·보호 절차 전체가 완성되는 것도 아니다.¹

왜 고정형 인버터와 다른가

고정형 태양광 인버터는 설치할 장소가 정해져 있으므로 그 장소의 기준전압과 연계 조건을 인버터에 설정할 수 있다. 전기차는 오늘 연결한 장소와 내일 연결할 장소가 다를 수 있다. 그래서 차량의 공장 정격만 확인해서는 충분하지 않다.

원문 배경에 등장하는 208 V와 240 V를 보자. 같은 88%라는 비율도 208 V에서는 183.04 V이고, 240 V에서는 211.20 V다. 실제 전압값은 28.16 V나 다르다. 이 계산의 목적은 “88% 아래에서는 즉시 차단한다”는 규칙을 만드는 것이 아니다. 비율을 해석하려면 먼저 올바른 기준전압을 받아야 한다는 사실을 보여 주는 것이다. 트립은 뒤에서 다룰 전압 단계와 시간 조건까지 함께 읽어야 한다.

제품 인증과 현장 승인과 세션 허가

이 표준을 읽으며 가장 자주 섞이는 것은 서로 다른 층위의 승인이다.

원문 1.1은 차량 제조사 또는 지정 대리인의 분석·검사·시험, EVSE 제조사 또는 시험기관의 적합성 확인, 전력회사·지역 관할기관의 현장 절차를 구별한다. 그 위에서 4.6과 4.7이 실제 접속 차량의 세션을 관리한다. 결국 “인증된 차다”와 “이 차가 이곳에서 지금 방전해도 된다” 사이에는 여러 확인 단계가 있다.

규정문의 강도도 읽어야 한다

shall과 shall not은 각각 의무와 금지다. may나 could는 가능한 구성 또는 허용을 설명하며, expected나 should를 언제나 같은 강도의 의무로 바꾸어서는 안 된다. 또한 supported, enabled, default는 각각 기능 지원 여부, 현재 활성화 상태, 기본 설정을 뜻한다. 지원하는 기능이 모두 켜져 있는 것은 아니고, 기본값이 있다고 필수 정보 전달을 생략해도 되는 것도 아니다.²

02. J3072와 다른 표준은 어떻게 역할을 나누는가

J3072는 전기차·전력계통·통신·시험 규격을 연결한다. 따라서 인용된 문서의 이름을 외우기보다 “어느 질문을 어느 문서에 맡기는가”를 이해하는 편이 낫다.³

여기서 UL 1741의 SB와 SC를 구분해야 한다. SC는 차량과 연결하는 양방향 EVSE·연계설비 쪽이고, SB는 부록 E의 시험 요구 우선관계에서 등장한다. 비슷한 접미사 때문에 같은 인증 항목처럼 묶으면 책임 경계가 흐려진다.

원문 2.1의 Applicable Documents는 J3072가 지정한 범위에서 규격의 일부가 된다. 반면 2.2의 Related Publications는 정보 제공용이다. 후자에는 SAE J1715, NFPA 70, UL 2594, UL 9741이 나열된다. 이 문서 안에서 참고자료라는 사실이 다른 법규나 계약에서의 의무까지 없애는 것은 아니다.

또한 참조 목록에 제목이 있다고 해서 그 문서의 전문과 모든 시험값이 제공된 것은 아니다. 이 글도 첨부 교재에 없는 패킷 형식, 시험 파형, 국내 승인 절차를 J3072의 요구인 것처럼 보태지 않는다.

03. 기본 용어와 네 종류의 정보를 먼저 정리하자

같은 인버터라도 뜻이 다르다

원문 3장의 용어는 장치를 구별하는 말과 데이터·위치를 구별하는 말로 나누어 읽을 수 있다. 먼저 장치와 시스템에 관한 표현이다.²

장치가 “양방향”이라고 소개되었다고 해서 언제나 모든 사분면의 운전이 허용된다는 뜻은 아니다. 능력, 인증, 실제 활성화 상태와 현장 허가는 각각 따로 확인해야 한다.

누가 자원이고, 누가 관리자인가

EVSE의 일반 정의에는 외부 DC 충전기도 포함된다. 하지만 J3072의 V2G-AC 설명에서 EVSE는 실제 전력변환을 하지 않는다. 일반 용어의 넓은 정의와 이 표준이 다루는 구성을 구분해야 한다.

정격·현장 설정·운전 지시·감시 결과

공장 정격이 10 kW인 차량에 현장 한도 7 kW를 적용하는 것은 Configuration을 만드는 일이다. 공장 정격 자체를 7 kW로 다시 인증하는 일이 아니다. 반대로 현장에서 20 kW를 허용해도 차량의 10 kW 능력이 늘어나지는 않는다.

또한 구성관리에서 말하는 “어떤 소프트웨어와 부품이 들어 있는가”와 통신 데이터인 Configuration Information도 구분해야 한다. 앞의 것은 인증 모델의 구성이고, 뒤의 것은 이번 장소에서 사용할 설정이다.

PCC·PoC·RPA와 역률

**PCC(Point of Common Coupling)**는 구내 전력계통과 전력회사 계통이 만나는 지점으로, 원문은 보통 전력량계 위치를 설명한다. **PoC(Point of Connection)**는 DER의 접속점이며, 본문의 차량 정의에서는 EVSE 케이블과 차량 인렛이 만나는 곳이다. **RPA(Reference Point of Applicability)**는 성능 요구를 적용하는 기준점이라는 역할이다.

따라서 PCC와 PoC는 위치를 가리키고, RPA는 “어느 위치를 기준으로 요구를 판단하는가”를 가리킨다. 단, 부록 D.7의 전력품질 문맥에서는 EVSE–EPS 쪽 접속점을 PoC라고 표현하므로 모든 조항의 PoC를 무조건 차량 인렛으로 통일해서는 안 된다.

마지막으로 **PF(Power Factor)**는 이 문서에서 보통 기본주파수의 변위역률을 뜻하며 P/S의 관계로 설명된다. 고조파가 있는 모든 조건을 같은 단순한 위상각 그림으로 완전히 설명한다는 뜻은 아니다.

04. 시스템 그림은 부품도가 아니라 기능과 권한의 지도다

원문 그림 1, 11쪽은 EVSE 왼쪽과 PEV 오른쪽에 기능을 배치한다. EVSE 쪽에는 차단 기능, J3072 논리, 통신 브리지 또는 프로토콜 변환 기능이 있다. 차량 쪽에는 전력변환기, 전압·주파수 트립 논리, J3072 논리와 스마트 인버터 기능이 있다.⁴

이 그림에서 가장 중요한 선은 전력선만이 아니다. 현장 설정과 방전 허가를 교환하는 직접 P2P 경로와 상위 EMS가 차량을 에너지 자원으로 활용하는 경로가 구분된다. 같은 물리 통신선에 실릴 수 있어도 두 경로의 권한은 같지 않다.

차량과 시설 EMS가 같은 프로토콜을 쓰면 EVSE가 MAC/PHY 브리지로 메시지를 연결할 수 있다. 서로 다른 프로토콜을 쓰면 EVSE나 별도 게이트웨이가 프로토콜을 변환할 수도 있다. 차량이 Wi-Fi나 제조사 텔레매틱스로 다른 DME에 연결되는 구성도 설명된다. 그러나 이런 경로가 생긴다고 EVSE의 전용 방전 허가권이 다른 서버로 넘어가지는 않는다. EVSE–EMS 통신 자체는 이 문서의 범위 밖이다.

또한 그림의 컴퓨터 상자는 특정한 전자제어장치 한 대를 의미하지 않는다. 소프트웨어 기능이 여러 장치에 나뉘어 있을 수 있다. 배터리와 BMS, 제어 파일럿 등 모든 관련 요소가 그림에 다 표시되어 있는 것도 아니다. 원문 4.1은 설명을 위한 절이며 그 자체에 특정 shall 요구가 없다고 명시한다. 그림에 상자가 있으니 그 부품을 반드시 따로 만들어야 한다거나, 없으니 불필요하다고 해석하면 안 된다.

05. System Type은 커넥터 모양과 통신 스택을 함께 식별한다

A1·B1에서 C·D·E 계열로

System Type은 두 문자 코드다. 인렛뿐 아니라 물리층부터 응용층까지의 통신 구성을 함께 나타내며 ISMN의 첫 두 자리에 들어간다.⁵

A1에 제시된 시설 기준전압은 208~240 V AC이고 최대 연속 충전전류는 80 A rms다. 이 범위를 C·D·E 전체의 공통 상한으로 확대해서는 안 된다. 새 유형은 양방향 세션 수립 전에 사용하는 디지털 통신 표준에 따라 최대 전압과 전력을 협상한다.

숫자 1·2·3은 무엇인가

“J1772 C1 인렛”과 “System Type C1”의 C1은 같은 뜻이 아니다. 표에 따르면 J1772 C1 인렛에 D 계열 통신을 사용하면 System Type D1이다. 물리적으로 꽂힌다는 사실만으로 통신 상호운용과 방전 승인을 추정할 수 없는 이유다.

AC와 DC 핀이 분리된 커넥터에서는 이 표준의 전력전송에 AC 핀만 사용한다. 핀을 공유하는 경우에도 이 문서가 다루는 전송은 AC다. 콤보 커넥터에 DC 핀이 있다는 사실이 J3072를 DC 전력변환 표준으로 바꾸지 않는다.

ISO 15118이라는 이름만으로 충분하지 않다

2024년판은 ISO 15118-20:2022가 J3072를 충족하는 데 필요한 구성과 파라미터를 충분히 기술하지 않는다고 주석을 둔다. E 계열 코드가 정의되어 있어도 일반 사용 허용과는 다르다. 여기서 말하는 제한은 해당 판본의 상태이며, 이후 프로파일의 발전이나 모든 V2G 기술에 대한 보편적 금지를 뜻하지 않는다.

한 차량이 여러 통신 스택을 지원하면 유형별 ISMN을 갖고, 실제 EVSE와 성립한 통신에 대응하는 번호를 제시한다. 따라서 모델 식별과 통신 유형은 별개의 독립 정보가 아니라 서로 맞아야 하는 정보다.

06. 인증할 대상은 ‘차종’이 아니라 핵심 인버터 시스템이다

하드웨어·소프트웨어·펌웨어의 경계를 정한다

차량 제조사 VM은 어떤 요소가 Core Inverter System을 이루는지 정의해야 한다. 최소한 현장 설정과 방전 허가를 위한 EVSE 통신, IEEE 1547·1547.1 요구 충족, 스마트 인버터 기능 수행에 직접 관련된 요소를 포함한다.⁶

전력변환 모듈이 같아도 통신 소프트웨어나 트립 기능을 담당하는 차량 컴퓨터의 구성이 달라질 수 있다. 반대로 차량에서 바뀐 부품이 인버터 시스템의 기능에는 영향을 주지 않을 수도 있다. 이 구분 없이 차종명이나 전력변환기 모델명만 관리하면, 시험한 구성과 실제 출고·수리된 구성이 같은지 추적하기 어렵다.

원문은 다기능 표시장치처럼 인버터와 상호작용하지만 핵심에서 제외할 수 있는 예도 든다. 해당 기능은 시험장비로 모사할 수 있다. 핵심 여부는 가격이나 물리적 위치가 아니라 요구사항과의 직접적인 관련성에 따라 정하는 것이다.

32문자 ISMN의 자리별 의미

ISMN은 32비트가 아니라 32문자 문자열이다. VIN은 개별 차량을 식별하고, ISMN은 인증된 인버터 시스템 모델을 식별한다. 제조사 식별에 쓰는 WMI는 특정 차량의 실제 생산 장소 코드와 반드시 같을 필요는 없지만, 그 제조사에 할당된 코드여야 한다.

제조사 정의 부분은 내부 부품 구성과 추적 가능하게 연결되어야 하고, 고유성을 첫 세 문자에만 의존해서는 안 된다. 원문의 짧은 표시 예를 그대로 복사한 뒤 실제 통신 필드의 길이와 패딩까지 충족했다고 판단해서도 안 된다. 첨부 교재는 세부 직렬화·패딩 규칙을 새로 정의하지 않는다.

같은 모델 안의 개정과 새 모델

원문 그림 2, 17쪽은 부품 A~E를 핵심으로 선택한 가상 구성을 보여 준다. 어떤 부품이 C1에서 C2로 바뀌더라도 최상위 인버터 시스템에서 상호교환 가능하면 기존 모델의 개정으로 관리할 수 있다. 다른 변경이 시스템 수준에서 상호교환되지 않으면 새로운 최상위 모델이 된다.

출고 차량은 정의되고 인증된 ISM과 일치해야 한다. 공인 딜러 수리 후에도 그 일치가 유지되도록 지침을 제공해야 하며, 비인가 수리·개조가 핵심 구성에 미치는 영향에 관해 사용자에게 경고하는 절차도 요구된다. 통신으로 보내는 모델 번호만 맞춰 놓는 것으로는 이 구성관리 책임을 대신할 수 없다.

07. 업데이트할 때마다 전체 재인증을 하는 것은 아니다

VM은 ISM별 인증 계획을 만들고 분석·검사·시험을 수행한 뒤 날짜가 기재된 적합성 인증서를 작성한다. 계획과 결과는 제조사의 관련 문서 보존 정책에 따라 보존한다. J3072가 모든 제조사에 같은 고정 보존 연수를 지정하는 것은 아니다.⁷

변경 후의 판단은 원문 그림 3, 18쪽의 순서로 읽으면 분명해진다.

예컨대 같은 차량 컴퓨터에 DER 제어와 시간대별 요금 충전 소프트웨어가 함께 있다고 하자. 요금 기능의 변경이 부품 수준에서는 큰 변경이어도 DER 기능에는 영향이 없음을 입증할 수 있다면, 시스템 수준의 모델 변경과 재인증 여부는 별도로 판단할 수 있다. 이것은 모든 소프트웨어 업데이트의 면제가 아니라 영향을 입증한 구성관리 판단이다.

Delta 인증도 “일부 시험을 생략해도 되는 임의의 간소화”가 아니다. 기존 기준 모델의 인증 계획을 활용하면서 변경으로 인해 반복해야 할 분석·검사·시험을 특정하고 새 모델을 인증하는 방식이다. 시스템의 형상·장착 적합성·기능에 대한 변경이 너무 크면 Full 인증이 필요하다.

시험에는 실제 Test EVSE 또는 적합한 EVSE 시뮬레이터를 사용할 수 있고, 충전율과 방전율을 설정할 수 있어야 한다. 4.5는 인증된 SC EVSE 또는 그 동작을 모사하는 시험장비를 사용하도록 요구한다. A1의 AC 상호운용은 J2953/2의 Tier 1·Tier 2와 Tier 3 ampacity control test로 연결되며, 기본 충전 상호운용 시험과 J3072 특유의 방전·계통 기능 시험을 구별한다.

새 차량에는 적합성 진술, ISMN, 인증일을 제공해야 한다. 공인 수리로 ISMN이 바뀌면 소유자에게 새 구성의 적합성 정보를 제공하는 절차가 필요하다. 현재 소유자, 전력회사, 규제기관처럼 구체적인 이해관계가 있는 당사자의 요청에 실제 인증서 사본을 제공하는 요구도 있다.

08. 접속 직후: EVSE가 먼저 보내는 아홉 가지 현장 정보

충전 연결에서 방전 허가까지

기계적으로 플러그를 꽂으면 정상 AC 충전 시퀀스가 시작된다. 그다음 해당 System Type에 맞는 EVSE–PEV 직접 P2P 링크를 수립한다. 정상 충전이 된다는 사실은 DER 참여의 전제이지, 방전 승인 그 자체가 아니다.⁸

이 순서는 학습을 위한 재배열이며 새로운 통신 메시지 이름이나 상태기계의 구현 규격이 아니다. 원문이 명확히 요구하는 것은 설정·검토 절차를 마치고 EVSE가 허가하기 전에는 차량이 방전하지 않아야 한다는 점이다.

P2P 링크는 세션 내내 활성 상태를 유지해야 한다. 이유를 불문하고 링크가 끊기면 PEV는 방전을 중단한다. 다만 이 문서의 해당 절이 모든 프로토콜의 패킷 손실 판정 시간이나 재시도 횟수까지 규정하는 것은 아니다.

표 2의 현장 정보

부록 B.2에서 EVSE의 값은 EVSE 자체, 분기회로, 시설, 마이크로그리드, 전력회사 등이 허용하는 조건 중 가장 보수적인 상한을 반영한다. 물리적 한도를 넘을 수는 없지만 운영 목적에 따라 더 낮게 설정할 수 있다. 어떤 차량이 올지 아직 몰라도 현장의 한계 자체는 정할 수 있다.

VRefEVSE는 지금 센서가 읽은 순간 전압이 아니다. 원문은 240 V 계통에서 특정 지점의 운용 목표가 238 V여도 공칭 기준 VRefEVSE는 240 V라는 예를 든다. 이 차이를 놓치면 같은 전압 백분율 곡선이 측정 순간마다 움직이는 잘못된 해석에 빠진다.

또한 VMaxEVSE·VMinEVSE는 뒤의 OV·UV 트립 문턱이나 Enter Service 전압 범위와 같은 항목이 아니다. 이름에 전압 상한·하한이 들어가더라도 어떤 기능을 위한 값인지 확인해야 한다.

09. 차량은 무엇을 계산하고 무엇을 그대로 보존하는가

표 3의 26개 항목

차량은 현장 정보를 수신한 뒤 정격·설정 정보를 EVSE에 제공한다. 원문의 표 3은 N(Nameplate)과 C(Configuration)를 구분한다. 아래는 그 전체 항목을 기능별로 읽을 수 있도록 정리한 것이다.⁹

여기서 Rtg 접미사는 정격을 나타내는 데 자주 쓰인다. 예를 들어 WMaxRtg와 이번 세션의 WMax는 구분된다. 내부 정격은 제조 시 또는 승인된 제조사 대리인의 서비스 이후에만 입력·변경한다. 현장에 연결할 때마다 공장 정격을 새로 쓰는 방식이 아니다.

먼저 VRef가 유효한지 확인한다

EVSE가 제공한 기준전압이 해당 System Type의 유효 범위 안이면 차량은 VRef를 VRefEVSE와 같게 설정한다. 범위를 벗어나면 그 세션에서 방전하지 않으며 WMax·IvarMax·AvarMax를 0으로 두고 유형별 대체 기준값을 사용한다.

A1에서는 VRefEVSE가 없거나 208 V 미만 또는 240 V 초과일 때 VRef에 200 V를 사용한다. 부록 B.3.13은 B1과 C·D·E 계열의 대체 기본값을 100 V로 설명한다. 이 값은 “그 전압의 현장에서도 정상 방전하라”는 허용값이 아니다. 유효 전압 범위를 확인하지 않고 energizing contactor를 닫아도 된다는 뜻도 아니다.

VRefOfs는 EVSE 값을 복사하되 차량이 유효하지 않다고 판단하면 0으로 설정한다. 그런데 다음 단계의 EVSE 검토는 두 오프셋 값의 일치를 요구한다. 그러므로 차량이 임의로 0으로 바꾸었다고 정상 승인이 확보되는 것이 아니다. VMax와 VMin은 각각 대응하는 EVSE 값을 복사한다.

방전·충전 전력의 가장 낮은 한도를 고른다

제어 파일럿 전류 한계를 사용할 수 있는 시스템 유형에서는 그 한계와 VRef의 곱을 함께 고려한다. 아래의 I_CP와 P_CP는 설명을 위한 기호이지 J3072의 새로운 데이터 객체명이 아니다.

파일럿 한계: P_CP = I_CP × VRef

방전 설정: WMax = min(WMaxRtg, WMaxEVSE, P_CP)

충전 설정: ChaWMax = min(ChaWMaxRtg, ChaWMaxEVSE, P_CP)

파일럿 항은 해당 유형에서 이용 가능한 경우에 포함한다. 모든 System Type에 같은 파일럿 해석을 억지로 적용하거나, 이 식만으로 삼상 통신값의 상별 정의까지 완성해서는 안 된다.

학습용으로 단상 A1 조건의 VRef=240 V, 파일럿 한도 32 A를 가정하자. 파일럿으로부터의 한계는 7,680이다. 차량 방전 정격이 10,000 W이고 EVSE의 방전 한도가 7,000 W라면 WMax는 7,000 W다. 반면 차량 충전 정격이 11,000 W이고 EVSE 충전 한도가 8,000 W라면 ChaWMax는 7,680 W다. 충전 한도와 방전 한도는 같은 차량·같은 플러그에서도 달라질 수 있다.

피상전력 VAMax와 ChaVAMax도 원문 4.6.4.6·4.6.4.10의 비교 규칙으로 계산한다. 여기서 원문은 각각 WMaxRtg·WMaxEVSE와 ChaWMaxRtg·ChaWMaxEVSE의 수치를 VA로 표현하여 사용한다. 부록 B도 VAMax를 WMax와 같은 수치의 VA로, ChaVAMax를 ChaWMax와 같은 수치의 VA로 설명한다. 이를 일반적인 인버터의 별도 피상전력 정격으로 조용히 교체하면 J3072가 설명한 데이터 규칙과 달라진다.

VRef와 VRefEVSE가 일치하지 않으면 WMax·VAMax를 0으로 하고, 무효전력 한도도 0으로 한다. ChaVAMax에도 불일치 시 0이라는 문장이 있다. 다만 4.6.4.9의 ChaWMax 항목에는 동일 문장이 직접 반복되어 있지 않다. 이 서술 차이를 “충전은 어떤 조건에서도 허용된다”는 뜻으로 확대해서는 안 된다.

무효전력 한도는 별도로 계산한다

IvarMax = min(IvarMaxRtg, IvarMaxEVSE)

AvarMax = min(AvarMaxRtg, AvarMaxEVSE)

공급과 흡수 한도를 각각 계산한다. 기준전압이 맞지 않으면 둘 다 0이다. 이 계산 단계와 EVSE의 승인 검토 단계는 비교하는 항목이 완전히 같지는 않다. 차량은 정격과 EVSE의 무효전력 한도를 비교하지만, EVSE는 뒤에서 VAMax와 사용 가능한 파일럿 한계까지 추가로 검토한다.

P·Q·S와 44%, 0.898의 관계

부록 B의 그림 B1, 38쪽은 DER 관례의 P–Q 평면을 사용한다. 양의 P는 방전·생산이고 음의 P는 충전·소비다. 양의 Q는 주입·공급·과여자이고 음의 Q는 흡수·부족여자다.¹⁰

원문 그림의 피상전력 원은 P와 Q가 독립적으로 무한히 커질 수 없다는 것을 보여 준다. 학습용 기본파 전력 삼각형에서 S²=P²+Q²다. S=10,000 VA에서 Q=4,400 var를 확보하면 P는 약 8,980 W이고 P/S는 약 0.898이 된다.

4.6.4.11은 WMax의 20%를 넘는 유효전력 영역에서 최소 무효전력 능력을 VAMax의 44%로 설명한다. 그 관계에서 OvPF·UnPF의 0.898과 WOvPF·WUnPF의 0.898×WMax가 나온다. 방전 유효전력이 상한에 가까우면 필요한 무효전력을 제공하기 위해 유효전력을 낮춰야 할 수 있다. 10 kW를 내보내면서 아무 제한 없이 Q도 추가할 수 있다는 뜻이 아니다.

한편 충전 중 무효전력 공급·흡수가 가능한 능력과 그 동작이 모든 충전 세션에서 의무인지는 다르다. 부록 B는 충전 중 무효전력 제공이 IEEE 1547-2018의 필수 요구는 아니라고 구분하고, 전력회사와의 합의를 통한 허용을 설명한다.

정격은 순간 피크가 아니다

그림 B2, 39쪽의 충·방전 프로파일은 SOC에 따라 배터리 능력이 달라질 수 있음을 보여 준다. 원문은 넓은 SOC 구간에서 사용할 수 있는 평탄한 수준을 WMaxRtg·ChaWMaxRtg로 정의하는 관점을 설명한다. 특정 순간에 가능한 최대출력과 DER로 제시하는 정격을 같은 숫자로 전제하지 않는 이유다.

정상 운전 성능 범주는 제조 시 B, 이상 운전 성능 범주는 III로 설정한다. Modes는 기능 지원 여부이며 활성화 상태가 아니다. SuscRtg는 설계에 따른 서셉턴스 정격으로, 지금 명령한 무효전력 Q 목표와 다른 정보다.

10. EVSE는 차량이 계산한 값을 다시 검토한다

차량의 계산이 끝나면 EVSE는 원문 4.6.5의 여덟 조건을 검토한다. 하나라도 충족하지 않으면 방전을 허가해서는 안 된다. 이 절이 EVSE를 단순한 중계기가 아니라 허가를 판단하는 장치로 만드는 핵심이다.¹¹

두 가지 사례를 보면 이중 검토의 의미가 드러난다.

첫째, 차량의 무효전력 정격이 5,000 var이고 EVSE 한도가 4,500 var라면 차량은 IvarMax를 4,500 var로 계산한다. 그런데 차량이 회신한 VAMax가 4,000 VA라면 EVSE의 추가 검토를 통과하지 못한다. 차량 계산식의 두 항목만 비교해서는 놓치는 조건이다.

둘째, 차량이 EVSE가 보낸 오프셋을 유효하지 않다고 판단해 0으로 바꾸었다면, EVSE가 보낸 비영 값과 회신 값이 다르게 된다. 이 경우도 그대로 승인할 수 없다. “차량이 알아서 보수적으로 처리했을 것”이라는 추정이 일치 검사를 대신하지 못한다.

ISMN의 별도 승인 여부를 확인하는 구체적 수단은 4.6.5.8의 범위 밖이다. 그러므로 이 글에서 특정 중앙 데이터베이스, 인증서 검증 프로토콜, 온라인 조회 API를 J3072가 의무화했다고 말할 수는 없다. J3072Cert라는 표시가 있다는 사실과 전체 보안 구현의 완성도 역시 같은 문제가 아니다.

11. 관리정보: 어떤 스마트 인버터 기능을 실제로 실행할 것인가

현장 설정이 가능한 범위라면 Management Information은 그 범위 안의 행동을 정한다. EVSE는 방전 허가 시 활성화할 기능에 필요한 설정을 전달한다. 이후 세션 중에도 관리정보를 제공하여 기능이나 곡선을 변경할 수 있다.¹²

여기에는 중요한 기본값 규칙이 있다. 표의 기본값은 EVSE가 필요한 정보를 구성할 때의 기본 설정이다. EVSE가 필수정보를 제공하지 않았다고 차량이 임의로 그 기본값을 사용해도 된다는 포괄적 허가가 아니다. 다만 Enter Service나 출력 제한 등 개별 절에는 별도 값이 필요하지 않을 때 기본값을 사용하도록 한 문장이 있으므로, 항목별 전달·활성화 조건을 함께 읽어야 한다.

네 가지 무효전력 제어는 동시에 하나

DFPF, DVVR, DWVR, DVAR는 원문이 지정한 전환 조건을 제외하면 동시에 하나만 활성화한다. 일정 역률과 일정 Q, 전압에 따른 Q 곡선, 유효전력에 따른 Q 곡선이 한꺼번에 서로 다른 목표를 주지 않도록 하는 구분이다.

DVWC나 주파수 드룹까지 이 네 가지의 상호배타 목록에 넣으면 원문과 달라진다. 또한 모든 요구 기능을 구현하는 것과 동시에 모두 활성화하는 것은 다르다.

DFPF: 일정 역률

DFPF는 지정 역률과 여자 방향을 유지하는 기능이다. 기본 활성화는 On, 역률 목표는 1.0, 여자 방향 표시는 Over-Excited다. 역률 목표의 표기 범위는 0.0~1.0이다. EVSE는 운전 중 활성화·비활성화, 역률 목표와 여자 방향의 변경을 할 수 있어야 한다.

역률 1이라는 기본값만 보며 무효전력 지원이 없는 장치라고 판단하면 안 된다. 그것은 기본 운전 모드일 뿐이고, 장치는 다른 요구 기능도 지원해야 한다. 어떤 모드에서든 현장 전력·전류 한계와 보호 조건은 유지된다.

DVVR: 전압에 따른 무효전력, volt-VAR

DVVR는 전압을 입력으로 Q 목표를 정한다. 기본값은 Off이며, 기본 곡선은 중앙에 Q=0 구간을 두고 낮은 전압에서는 주입, 높은 전압에서는 흡수를 지시한다.

기본 곡선 식별 번호는 1이고 개루프 응답시간은 5초다. 학습용으로 VRef=240 V, VAMax=7,000 VA를 대입하면 전압 점은 220.8·235.2·244.8·259.2 V이며 양쪽 Q 끝점의 크기는 3,080 var다. 이 값은 모든 장소의 고정 설정이 아니라 해당 비율에 대한 계산 예다.

응답시간 5초를 “통신을 5초마다 수행하라”는 메시지 주기로 바꾸어 읽어서는 안 된다. 곡선 정보의 전달, 기능의 활성화, 곡선에 따른 물리적 응답은 서로 다른 문제다.

DWVR: 유효전력에 따른 무효전력, watt-VAR

DWVR의 입력은 전압이 아니라 유효전력 P다. 기본 활성화는 Off다. 기본 곡선은 충전·방전 쪽을 따로 정의한다.

충전 쪽 P에 붙은 음수와 Q의 주입·흡수 방향을 구분해야 한다. 충전 곡선이 기술되어 있다는 것만으로 모든 충전 세션에서 무효전력 동작이 의무화된다고 확대하지 않는다.

DVAR: 일정 무효전력

DVAR는 곡선이 아니라 지정 Q 목표를 사용한다. 기본값은 Off, 목표 Q는 0이며 허용 목표 범위는 −AvarMax부터 IvarMax까지다. EVSE가 기능을 켜고 끄거나 목표값을 바꿀 수 있어야 한다.

이때 IvarMax와 AvarMax는 앞서 정한 Configuration의 한도이고 DVAR의 목표는 그 안에서 선택하는 Management 값이다. 한도를 정하는 절과 목표를 보내는 절을 분리해서 읽으면 데이터 모델이 훨씬 선명해진다.

DVWC: 전압에 따른 유효전력, volt-watt

DVWC는 전압을 입력으로 유효전력 곡선을 사용하는 기능이다. 기본 활성화는 Off이고 개루프 응답시간은 10초다. 원문 표 8은 첫 점을 V1=1.06×VRef, P1=WMax로, 두 번째 점을 V2=1.10×VRef, P2=ChaWMax로 인쇄한다.

여기에는 부호 해석상 주의가 필요하다. 부록 B는 충전을 음의 P로 설명하지만 표 8의 P2에는 음수 부호가 없다. 따라서 이 글은 이를 조용히 −ChaWMax로 고쳐서 공식 곡선처럼 제시하지 않는다. 실제 구현에는 해당 통신 프로파일과 참조 규격의 정확한 표현을 확인해야 한다. 첨부본만으로 공식 정정값을 확정할 수는 없다.

DWMX: 최대 유효전력 제한

DWMX는 DER 출력의 유효전력 상한을 제한하는 기능이다. 활성화 기본값은 Off, 제한 설정의 범위는 0~100%, 기본 설정은 100%다. EVSE는 운전 중 이 기능과 제한값을 변경할 수 있어야 한다.

여기서 100% 설정은 차량의 모든 제약을 해제한다는 뜻이 아니다. 기능이 Off라고 현장 WMax가 사라지는 것도 아니다. 또한 DWMX는 뒤에서 설명할 DTCD·DWGC의 충·방전 유효전력 명령과 구분된다. 하나는 출력의 제한이고 다른 하나는 충·방전율을 조정하는 기능이다.

12. 보호·외란 응답·운전 진입 조건은 서로 다른 시간표다

트립과 ride-through를 구별한다

트립은 정해진 이상 조건에서 출력을 언제까지 중지해야 하는지를 다룬다. Ride-through는 특정 외란 구간에서 어떤 연결·동작을 유지해야 하는지를 다룬다. 전압이 조금 낮아지면 언제나 즉시 끊는 규칙도 아니고, ride-through가 있으니 어떤 이상에서도 계속 버티는 규칙도 아니다.¹³

원문은 Category III의 전압·주파수 응답을 참조한다. 다만 IEEE 1547의 외부 표와 그림에 있는 전체 경계조건이 교재에 모두 재수록되어 있지는 않다. 아래 표는 J3072 본문에 제시된 트립 설정을 설명하는 것이며, ride-through 전체 허용 영역을 새로 만든 도표가 아니다.

전압 트립: 네 문턱과 clearing time

본문은 저전압 항목을 UV1·UV2라고 부르지만 표 9에는 UN1·UN2로 인쇄되어 있다. 여기서는 혼동을 피하도록 “낮은 전압 1·2”로 표시했다. 이 표기 차이를 새로운 보호 기능으로 해석하지 않는다.

VRef=240 V인 학습 예에서는 네 전압 기본값이 각각 288·264·211.2·120 V가 된다. 시간 기본값은 0.16·13·21·2초다. 같은 저전압이라도 단계와 시간이 다르다. 앞서 기준전압의 중요성을 설명할 때 사용한 88% 예를 “즉시 차단 문턱”으로 읽으면 안 되는 이유다.

주파수 트립: 60 Hz 관련 수치를 그대로 읽는다

설정 범위에 50.0이라는 숫자가 있다고 이 표를 모든 50 Hz 계통의 기본 설정표로 사용해서는 안 된다. 이 수치는 해당 판본의 60 Hz 관련 설정이며, 현장에서 다른 값이 필요하면 EVSE가 필요한 파라미터를 제공한다.

주파수 드룹: DHFW·DLFW

주파수 드룹은 주파수가 변할 때 유효전력으로 응답하는 기능이다. 고주파수 쪽이 DHFW, 저주파수 쪽이 DLFW다. 트립처럼 정해진 이상에서 중지하는 기능과는 역할이 다르다.

데드밴드 0.036 Hz와 드룹 계수 0.05는 단위와 역할이 다르다. 0.05를 0.05 Hz라고 읽지 않는다. 또한 이 표는 상세 전력 명령식 전체를 제시하지 않으므로, 임의의 제어식을 J3072의 완성된 알고리즘으로 추가해서는 안 된다.

Enter Service: 허가를 받아도 진입 조건이 남는다

운전 진입 DCTE는 Permit Service뿐 아니라 전압·주파수 범위, 지연, 무작위 지연, 램프 관련 파라미터를 포함한다. EVSE는 차량의 방전을 허가할 준비가 될 때까지 Permit Service를 Off로 유지해야 한다.

원문의 ≤·≥는 단순한 등호로 바꾸지 않았다. ES Ramp Rate의 표기 단위도 원문 표 12에서는 seconds다. 지연과 무작위 지연에는 동일한 DCTE.RtnDlTmms 이름이 반복되어 있으므로, 이 표만으로 실제 프로토콜의 객체 이름과 인코딩을 확정해서는 안 된다.

개념적으로 지연은 시작을 늦추고, 무작위 지연은 시작 시점을 분산하며, 램프는 출력 변화를 점진적으로 만드는 항목이다. 그러나 세 기본값이 모두 300이라고 해서 무조건 900초를 기다리는 규칙을 만들 수는 없다. 정확한 적용 관계는 관련 절과 구현 프로파일을 따라야 한다.

결국 Permit Service가 On이 되었다는 사실은 필요한 허가를 받았다는 뜻이지 전압·주파수 진입 조건이나 지연 조건을 무시하라는 뜻이 아니다. 반대로 계통 전압이 정상이라는 이유만으로 Permit Service 없이 방전할 수도 없다.

13. 세션 중에는 누가 명령하고 무엇을 계속 확인하는가

EVSE의 전용 권한을 우회할 수 없다

원문 4.6의 설정과 표 15의 기능에 대해서는 EVSE가 유일하게 승인된 DME다. 차량은 다른 출처에서 온 해당 기능의 메시지를 직접 수락해서는 안 된다. 표 15에는 DFPF·DVVR·DWVR·DVAR·DVWC·DHFW·DLFW·DWMX와 DCTE Permit Service가 포함된다.¹⁴

가령 원격 집합자가 volt-VAR 곡선을 바꾸고 싶다면, 상위 요청을 EVSE가 받아 J3072 P2P 경로로 차량에 전달하는 구조가 필요하다. 텔레매틱스 서버가 차량과 통신할 수 있다는 이유만으로 직접 같은 설정을 덮어써서는 안 된다.

이것이 다른 DME의 존재 자체를 금지한다는 뜻은 아니다. 원문은 그 밖의 기능에 대해 시설 EMS, 인터넷상의 집합자, 텔레매틱스와의 연결을 설명한다. 핵심은 통신 가능성과 특정 제어 권한을 분리하는 것이다. 새 관리정보를 받기 위해 차량이 반드시 DER 운전을 해제해야 하는 것도 아니며, 기능 전환에는 원문이 참조한 전환 조건을 따른다.

허가는 최소 매초 확인한다

차량은 EVSE의 Permit Service 허가 상태를 최소 매초 확인하고, 허가되지 않으면 방전을 중지해야 한다. 앞서 받은 허가가 세션 끝까지 유효한 영구 승인인 것은 아니다.

이와 별도로 P2P 링크 자체가 끊기면 방전을 중단해야 한다. 마지막으로 받은 Permit Service가 TRUE였어도 통신 유지 요구가 사라지는 것은 아니다. 또한 EVSE가 허가하지 않았는데 실제 방전이 감지되면 EVSE는 차단기 또는 적절한 확실한 수단으로 차량을 계통에서 분리해야 한다.

여기서 차량의 방전 중단, EVSE의 물리적 분리, 전압·주파수 외란에 대한 clearing time을 모두 “1초 차단”이라는 하나의 숫자로 묶어서는 안 된다. 최소 매초라는 문장은 허가 상태 확인에 대한 요구다.

감시정보는 값과 시각을 함께 제공한다

원문은 해당 응용이 요구하는 응답시간 안의 최신 측정값을 제공할 수 있어야 한다고 설명한다. 모든 응용에 같은 보고 주기를 지정하지는 않는다. 그러므로 값만 있고 기준 시각이 없는 정보와, 현재 상태를 나타내는 최신 감시정보는 같은 품질의 정보가 아니다.

14. SAE U6: 계통 서비스와 ‘내일 아침 충전 목표’를 함께 다룬다

단순 출력 명령으로는 차량의 목적을 설명할 수 없다

전력망이 차량에 방전 명령을 내리는 동안 차량 소유자는 다음 출발 시각의 배터리를 필요로 한다. 원문 4.7.4는 이 문제를 SAE J2836/3의 U6, EPRI의 충·방전 조정 기능, IEC 61850의 DTCD와 연결한다.¹⁵

이 판은 IEEE 1547-2018이 ESS의 충전·방전율을 DME가 명령하는 기능 자체를 정의하지 않고, 그 유효전력 제어가 IEEE 1547.1-2020 인증시험에 포함되는 것도 아니라고 설명한다. J3072는 U6의 전체 구현을 요구하고, 1초마다 갱신되는 명령까지 적절히 동작하는지 검증·확인하도록 한다. 이는 앞의 허가 상태 확인 주기와 다른 요구다.

EVSE가 방전을 승인하기 전에는 다른 DME의 방전 관련 관리정보를 수락하지 않는다. 상위 DME의 에너지 활용 명령은 현장 방전 허가를 먼저 얻는 절차를 건너뛸 수 없다.

연결 시 목표 시각과 목표 SOC를 제시한다

차량은 사용자가 충전이 필요한 시각과 목표 SOC를 지정할 수단을 제공해야 한다. 주차할 때 직접 입력하는 방식이나 계산된 기본값 같은 구성이 가능하지만, 연결 시점에는 두 값을 DME에 제시해야 한다.

이 요구는 유효전력 제어 기능을 활성화한 경우에만 적용되는 것이 아니다. 기능을 켜지 않았어도 표 17의 추가 정보를 세션 중 측정·계산하는 요구는 남는다.

목표 시각과 정보 기준 시각은 다르다. 최소 충전시간과 최대 방전율 지속시간도 다르다. 배터리의 현재 SOC 하나만으로는 차량이 얼마나 오래 계통 서비스를 제공할 수 있는지 충분히 설명되지 않기 때문에 이런 구분이 필요하다.

U6와 INV4의 차이는 목표를 지키는 행동이다

표 18은 U6의 DTCD와 기본 유효전력 제어 INV4에 연결되는 DWGC를 구분한다. 명령은 각각 DTCD.ReqW와 DWGC.ReqW로 표현되며, 둘 모두 목표 시각과 목표 SOC 관련 정보를 사용한다. 같은 충·방전 명령 구조를 쓴다고 차량이 목표를 보호하는 행동까지 같다는 뜻은 아니다.

U6에서는 사용자의 목표를 달성하기 위해 필요하면 차량이 DME에 대한 DER 참여를 자동 해제할 것으로 기대한다. 반면 원문이 설명하는 선택 가능한 INV4 구현에서는 DME 명령에 따라 배터리가 소진되는 운전도 허용할 수 있다. U6의 기대 동작을 설명하면서 구체적인 배터리 모델이나 최적화 알고리즘까지 J3072가 제공한다고 말해서는 안 된다.

학습용으로 오전 7시까지 목표 SOC가 필요하다고 하자. 밤중의 계속된 방전으로 남은 충전시간이 부족해진다고 차량이 판단한다면, U6를 읽는 핵심은 “마지막 외부 명령을 끝까지 수행한다”가 아니라 “목표를 위해 DER 참여를 해제할 수 있는 차량의 행동”이다. 정확한 해제 시각을 계산하려면 충전 곡선, 효율, 가용 에너지 등 추가 정보가 필요하며 첨부본은 그 완성된 계산식을 제공하지 않는다.

15. 계통지원 기능을 갖추는 것과 전기적으로 안전한 것은 함께 확인한다

원문 4.9는 차량의 안전 중요 전자장비에 적용하는 설계·생산·시험의 표준과 관행을 탑재형 인버터 하드웨어·소프트웨어·펌웨어에도 적용하도록 요구한다. 그 아래 열 항목은 전력변환 성능만으로 설명되지 않는 안전 문제를 다룬다.¹⁶

커버 형식을 OEM이 정할 수 있다는 것은 직접 접촉 방호를 면제한다는 뜻이 아니다. 출력 과전류 보호에서 전류 제한 또는 퓨즈를 언급했다고 두 방식을 반드시 동시에 요구하는 것으로 바꾸어서도 안 된다.

접지 부분에서는 고전압 부품의 외함을 차체에 본딩하는 것과 고전압 양극·음극 회로를 차체와 절연하는 것이 함께 존재한다. 외함의 보호 연결과 전력 회로의 절연은 서로 반대되는 설계가 아니다.

DC 충전 때 동일 회로를 두 장치가 동시에 감시하면서 충돌하지 않도록 차량 IMD와 DC EVSE의 감시 역할을 나누는 설명도 있다. 이것은 차량 안전 문맥이며, 이 절에 DC 충전이 언급된다고 J3072의 핵심 V2G-AC 범위가 바뀌는 것은 아니다.

방전 시 전력품질은 4.8과 부록 D의 IEEE 1547 요구와 연결해서 읽는다. 4.9.9에서 방전을 제외했다고 방전의 고조파·전력품질 요구 자체가 없는 것은 아니다. 시험 손가락 힘은 첨부 원문에 **10 N + 10%**로 표시되어 있다. 이를 임의로 ±10%라고 고쳐 쓰거나, 교재에 없는 시험전압·저항 합격값·퓨즈 정격을 새로 만들지 않는다.

16. 부록 D·E: 차량 시험과 현장 평가의 책임을 나눈다

정상 Category B와 이상 Category III

원문 4.8은 IEEE 1547-2018과 2020년 1월 Amendment 1에 대한 적합성을 요구하되 부록 D의 명확화·예외·수정을 함께 적용한다. 정상 운전의 무효전력 능력 및 전압·전력 제어는 Category B, 이상 계통조건 응답은 Category III다. 시험에는 IEEE 1547.1-2020과 부록 E의 조건을 적용한다.¹⁷

Category B라는 메시지를 전송한다고 Category B 성능이 입증되는 것은 아니다. 한쪽은 Nameplate의 표시이고 다른 쪽은 설계·시험 요구다. 부록 D.5가 열거하는 일정 역률·volt-VAR·watt-VAR·일정 무효전력·volt-watt의 다섯 기능도 구현 범위와 활성화 조합을 구별해야 한다.

무엇을 차량에서, 무엇을 현장에서 확인하는가

특수 네트워크에 대한 문장은 “항상 금지”가 아니라 관련 요구를 충족하지 않는 한 허용하지 않는 조건부 제한이다. 또한 ride-through와 비의도적 단독운전 방지는 함께 존재하는 요구다. 한 기능이 다른 기능을 무조건 없애는 것으로 읽으면 안 된다.

형식시험과 생산시험은 같지 않다

형식시험은 모델의 기능을 대표 구성으로 확인한다. 차량에 설치된 ISM을 적합한 실제 또는 모의 EVSE에 연결하며, 여러 차량 내 장치가 함께 인버터 기능을 수행하므로 결합된 단위로 시험하는 관점이다.

생산시험은 고객에게 공급되는 각 제조품의 작동 가능성을 확인하는 문맥이다. 부록 D.11과 E.7은 이 적용을 IEEE 1547.1의 지정된 과·저전압 및 과·저주파수 트립 시험으로 제한해서 설명한다. 개별 부품에는 해당 기능에 맞는 생산시험을 수행할 수 있지만, 전체 시스템 기능은 형식시험으로 확인한다. 생산시험만으로 모델의 모든 스마트 인버터 기능과 통신을 검증했다고 할 수는 없다.

상호운용 시험은 정보를 보내는지만 보는 시험이 아니다. 필수 Nameplate, Configuration, Monitoring, Management 정보와 프로토콜 구현, 그리고 정보를 받은 장치가 올바르게 행동하는지까지 연결한다. 본문 4.8은 정의된 System Type의 프로토콜과 SC EVSE 또는 동등 시험장비를 사용한 PEV 상호운용 시험을 요구한다.

부록 D.10과 E.6에는 EVSE–EPS 측 정보교환과 현장 적용을 강조하는 표현도 있다. 이를 본문 4.8과 분리해서 차량의 상호운용 시험이 전부 불필요하다고 결론내려서는 안 된다. 첨부 교재 역시 이 서술 차이를 임의로 없애지 않고 각각의 위치를 함께 읽도록 안내한다.

왜 모든 차량·EVSE 조합을 현장에서 다시 시험하지 않는가

공공 시설은 앞으로 도착할 모든 차량의 정확한 ISM을 미리 알 수 없다. 따라서 매 현장에서 모든 EVSE–ISM 조합의 시운전·정기 검증을 반복하는 것은 이동형 인버터 구조와 맞지 않는다고 원문은 설명한다.

그 대신 현장 평가는 EVSE를 기반으로 하고, 차량이 접속할 때마다 J3072 절차로 모델·설정·현장 한도를 확인한다. 이것은 현장 승인이나 유지보수가 사라진다는 뜻이 아니다. 고정형 설비의 평가와 이동형 차량의 반복 접속 검증을 서로 다른 방식으로 조직하는 것이다.

SB와 IEEE 시험 규격의 관계

부록 E의 NOTICE는 IEEE 1547.1-2020과 요구가 충돌할 때 UL 1741 Supplement SB를 사용하도록 명시한다. 이어 오류·누락을 수정한 IEEE 개정판이 발행되면 그 개정판을 사용하도록 조건을 둔다. 이는 2024년판에 적힌 적용 지시이며, 이 글이 2026년의 모든 후속 개정판과 인증기관 방침을 별도로 확인했다는 뜻은 아니다.

규범적 시험 신호와 결과 보고 양식에 대해서는 별도 예외가 필요하지 않다고 설명한다. 하지만 해당 IEEE 부속서의 전체 파형과 보고서 양식이 첨부된 것은 아니다. 아래의 학습 사례를 공식 인증시험의 대체물로 사용하지 않는다.

17. 부록 H: 차량에서 잰 전압으로 PCC 전압을 어떻게 추정하는가

측정한 위치와 판단할 위치가 다르다

차량은 인렛 PoC의 전압을 측정한다. 그런데 요구사항 적용 기준점 RPA가 PCC라면, 차량에서 측정한 전압을 그대로 PCC 전압으로 사용할 수 있는지가 문제가 된다. EVSE와 차량까지 이어진 배선에 전류가 흐르면 양단에 전압차가 생길 수 있기 때문이다.¹⁸

부록 H는 volt-VAR, 고·저전압 트립과 ride-through 같은 기능을 배경으로 설명한다. 일부 조건에는 160 ms의 clearing time이 관련되므로, PCC 값을 별도 장치가 측정해 보내는 구조라면 측정 갱신율과 통신 지연도 고려해야 한다. 이 설명을 “통신 지연이 어떻든 마지막 PCC 값으로 판단해도 된다”는 식으로 읽을 수는 없다.

그림 H1의 전용 분기 전제

원문 그림 H1, 59쪽은 PCC 가까이 있는 주 서비스 분전반에서 EVSE 전용 분기회로가 나오고, 그 끝이 차량 인렛 PoC로 이어지는 구성을 그린다. 다른 부하나 DER가 같은 분기를 공유하는 구성을 일반적인 전제로 삼지 않는다.

공유 분기에서는 차량이 아는 자기 전류만으로 전체 배선 전압차를 설명하기 어렵다. 다른 부하와 DER의 전류도 영향을 줄 수 있기 때문이다. 반면 원문이 설명하는 전용 분기에서는 알려진 저항과 차량의 rms 전류를 사용해 차이를 계산하는 접근을 취한다.

세 개의 식을 순서대로 읽는다

H1: V_PCC(t) = V_PoC(t) − VRefEsp(t)

방전 중 차량 쪽 전압이 배선 전압차만큼 높아졌다면, 차량 측 측정값에서 그 차이를 빼서 PCC 전압을 추정한다. 그러면 남은 질문은 매 순간의 보정값 VRefEsp(t)를 어떻게 얻느냐이다.

H2: VRefEsp(t) = 저항 × 알려진 rms 전류

J3072는 기존 정보 모델의 정적인 VRefOfs 필드를 특별한 의미로 재사용한다. 차량이 20 A rms로 방전할 때의 PoC–PCC 전압차를 넣어 현장 저항 정보를 전달한다. 따라서 그 전압차를 20 A로 나누면 원문 모델에서 사용하는 저항을 얻는다.

R = VRefOfs / 20 A

H3: VRefEsp(t) = (VRefOfs / 20 A) × I_rms(t)

VRefOfs는 정적 입력값이고 VRefEsp(t)는 실제 전류에 따라 달라지는 보정값이다. 두 값을 같은 것으로 취급하면 전류가 달라져도 20 A 때의 전압차만 계속 빼는 잘못된 계산을 하게 된다.

원문의 배선 예를 숫자로 따라가기

원문 60쪽은 AWG 8 배선의 20°C 저항을 0.6282 Ω/1,000 feet로 제시하고, 50-foot 설치 예에서 다음 계산을 적는다.

VRefOfs = 50 × 0.6282 × 20 / 1,000 = 0.6282 V

그 값에 대한 학습 계산은 다음과 같다. R=0.6282/20=0.03141 Ω다. 32 A 방전 시 보정값은 0.03141×32=1.00512 V다. 같은 순간 차량 측 측정전압이 242.0 V라면 추정 PCC 전압은 240.99488 V가 된다.

이 표는 원문의 저항 모델에 대한 계산 예다. 실제 설치의 케이블 선정이나 허용전류 판정이 아니다. 특히 원문은 50-foot를 편도 거리와 왕복 도체 길이 중 어떻게 계상했는지 상세하게 정의하지 않는다. 이 글에서 값을 두 배로 고쳐 원문의 공식 정정처럼 제시하지도 않고, 그 예를 모든 배선 경로·온도·접속부·리액턴스 조건의 일반식으로 확장하지도 않는다.

VRefOfs=0은 저항이 0이라는 뜻이 아니다

4.7.5에서 VRefOfs=0이면 차량–EVSE PoC를 RPA로 사용한다. 비영이면 지정된 PCC를 RPA로 삼고 측정 PoC 전압으로 PCC 전압을 계산한다.

0을 제공하면 식에서는 보정값이 0이 되지만, 이는 PoC를 적용 기준점으로 선택한다는 운용 의미이지 실제 배선의 물리적 전압차가 없다는 증명이 아니다. 반대로 관할 당국이 PCC를 요구하면서 이 추정 방식의 사용을 승인하지 않으면, EVSE는 방전을 허가해서는 안 된다. 보정 계산이 가능하다는 사실과 그 현장에서 그 계산을 써도 된다는 승인은 다르다.

원문 끝부분은 EVSE의 일정한 자체 부하, 차량 인버터 전류와 PoC 순수출의 차이를 반영할 수 있다고 설명한다. 그러나 모든 추가 부하의 상세 보정 알고리즘까지 제공하지는 않는다. 전용 분기 전제를 공유 분기로 바꾸어 그대로 사용해서도 안 된다.

동적 전압지원과 동적 보정은 정반대의 규정 대상이다

부록 D.6은 IEEE 1547의 특정 dynamic voltage support를 제공해서는 안 된다고 한다. 반면 4.7.5와 부록 H는 dynamic calibration을 구현하도록 한다. 전자는 특정 계통 응답 기능이고 후자는 전압 측정 위치 차이를 다루는 계산 기능이다. 이름이 비슷하다고 같은 기능으로 취급하면 금지와 구현 의무를 뒤집어 이해하게 된다.

18. 부록 A·C·F·G: 용어 사전, 역사적 매핑, 예약된 자리

부록 A는 약어를 연결하는 사전이다

부록 A는 53개 약어를 모은다. 본문의 PEV·EVSE·DER·DME·EPS·PCC·PoC·RPA뿐 아니라 제조사·인증기관·통신·안전 관련 약어를 찾아가는 용도로 읽는다. 이미 익숙한 약어라도 이 문서가 어떤 주체를 지칭하는지 확인하는 데 가치가 있다.¹⁹

약어 풀이 자체가 특정 기관에 새로운 명령권을 주는 것은 아니다. 특히 DME라는 공통 명칭을 가진 여러 주체가 존재해도, J3072가 EVSE에 전용으로 둔 기능 권한은 유지된다.

부록 C는 현재 구현표가 아니라 역사적 자료다

부록 C의 첫 NOTICE는 이 부록이 2021년 3월판을 위해 작성되었고 오류를 포함하며, 의도한 역할은 SunSpec의 IEEE 2030.5 V2G-AC Profile Implementation Guide for SAE J3072로 대체되었다고 밝힌다. 그러므로 뒤에 남은 옛 요구 문장을 고지와 떼어서 현재 구현 의무로 읽으면 안 된다.²⁰

그렇다고 학습 가치가 없는 것은 아니다. 그림 C1, 46쪽은 EVSE가 IEEE 2030.5 서버이고 차량이 클라이언트인 직접 교환과, 브리지를 통해 다른 DME에 연결되는 별도 경로를 보여 준다. 같은 프로토콜을 쓰더라도 목적과 권한이 다르다는 점을 다시 확인할 수 있다.

예를 들어 역사적 표 C4는 mfDate를 J3072 인증일에, mfHwVer를 인증 여부 표현에 대응시킨다. 이름만 보고 각각 제조일과 하드웨어 버전이라고 번역하면 이 부록의 의도와 달라진다. 표 C5의 일부 현장 반영 표시가 DERCapability에 들어간다고 내부 공장 정격을 매번 변경한다는 뜻도 아니다.

표 C2는 VRefOfsEVSE를 setMaxV에, VMaxEVSE를 setVRefOfs에 대응시킨다. 표 C7은 0.917×기준전압과 1/100% 축척을 함께 적으면서 인코딩에는 91700을 제시한다. 산술적으로 91.7%를 그 축척으로 표현하면 9170이다. 또 59.5 Hz와 1/100 Hz의 조합은 5950이지만 해당 표는 5900을 적는다. 이 비교는 왜 역사적 표를 현재 구현에 그대로 복사하면 안 되는지를 보여 주는 설명이지 공식 정정표가 아니다.

표 C8의 0.036 Hz→36, 무차원 계수 0.050→50, 5초→500도 서로 다른 축척을 구분하는 연습에 유용하다. 표 C9는 최대 충·방전율 지속시간을 DERAvailability에, 나머지 충전 목표·에너지·시각 정보를 PowerStatus:PEVInfo에 나누어 배치하는 역사적 예다.

실제 메시지 스키마와 직렬화, 필수 항목, 보안·자원 발견 절차는 적용되는 프로파일을 확인해야 한다. 첨부되지 않은 SunSpec 문서의 최신 내용을 이 글이 복원했다고 볼 수는 없다.

부록 F·G와 개정 표시

부록 F와 G는 각각 57·58쪽에서 RESERVED로 표시된다. 내용이 없는 것은 이 글이 기능을 생략했기 때문이 아니라 해당 판본에 세부 내용이 없는 예약된 자리이기 때문이다.

본문 5.1의 change bar는 이전 판과 비교한 기술적 개정 위치를 찾는 표시다. 제목의 (R)도 기술 개정을 포함한 전체 개정을 뜻한다. 이런 문서 표시는 개별 차량의 ISMN 개정이나 인증 상태와는 다른 층위의 정보다.

19. 수치로 따라가는 한 세션과 거부해야 하는 사례

이제 앞의 규칙을 연결해 보자. 다음은 제공 교재의 종합 복습을 바탕으로 한 학습용 A1 가정이다. 실제 제품 사양이나 인증시험 결과가 아니다.²¹

입력과 차량 계산

기준전압은 240 V, 파일럿 전류 한계는 30 A로 둔다. 차량 방전 정격은 9,000 W, 현장 방전 한도는 8,000 W다. 차량 충전 정격은 11,000 W, 현장 충전 한도는 6,000 W다. 무효전력 공급·흡수 정격은 각각 4,000 var이며 현장은 공급 3,500 var, 흡수 3,000 var를 허용한다고 가정한다.

이 결과에서 방전은 파일럿이, 충전은 현장의 더 낮은 충전 한도가 제한한다. 원인을 구분해야 나중에 “왜 충전과 방전 출력이 다르지?”라는 질문에도 올바르게 답할 수 있다.

EVSE 검토 이후에도 남는 조건

EVSE는 IvarMax가 min(3,500, 7,200, 7,200) 이하인지, AvarMax가 min(3,000, 7,200, 7,200) 이하인지 확인한다. VRef와 오프셋의 일치, J3072Cert=TRUE, 필요한 경우 ISMN 승인도 확인한다.

그렇더라도 아직 이 계산만으로 즉시 방전하지 않는다. 필요한 기능의 관리정보, Permit Service, 전압·주파수 진입 조건, 지연과 보호 조건이 남아 있다. 선택한 기능의 Q 요구와 현장 Q 한도 등 전체 운전 조건도 함께 맞아야 한다. 하나의 수치 표를 통과했다는 사실을 전체 운전 적합성으로 확대하지 않는 것이 핵심이다.

예를 들어 Q=0.44×7,200=3,168 var라는 기본 곡선 끝점을 사용하려면 현장의 방향별 Q 한도와 함께 보아야 한다. 위 가정의 흡수 한도는 3,000 var다. 따라서 기본 곡선을 기계적으로 대입한 것만으로 모든 현장 설정이 끝났다고 말할 수 없다. 이는 앞서 제시한 한도와 곡선을 함께 읽어 얻는 학습상 판단이며, 구체적인 곡선 조정·제한 구현을 새 표준 요구로 정한 것은 아니다.

어느 단계에서 무엇을 거부하는가

이 사례들은 서로 다른 실패다. 전압 부적합, 정보 불일치, 모델 적합성, 제어 권한, 통신 상실, 실제 무허가 방전을 하나의 “V2G 오류”로 뭉뚱그리면 원인과 책임 주체가 사라진다.

여섯 가지 질문으로 이해를 점검한다

표준의 문장을 읽을 때는 누가 수행하는지, 언제 수행하는지, 어떤 값을 비교하는지, 조건이 깨지면 무엇을 멈추는지, 어느 종류의 정보인지, 어느 조항에 근거하는지를 함께 물어보면 좋다.

예를 들어 “1초”라는 숫자를 설명할 수 있는가. 4.7.2에서는 차량의 방전 허가 확인 간격이고, 4.7.4에서는 U6 명령 갱신 대응의 검증 요구다. “0”도 같지 않다. WMax=0은 방전 능력의 설정과 연결되고, VRefOfs=0은 PoC를 RPA로 선택하는 의미를 가진다. 기능 코드와 수치를 외우는 것보다 이 문맥을 구분하는 것이 먼저다.

20. J3072의 중심은 이동하는 DER을 매번 올바르게 연결하는 데 있다

처음에는 “전기차 배터리의 전기를 계통으로 보내는 기술”로 보였던 V2G-AC가 이제는 여러 책임과 데이터의 연결로 보인다. 차량 제조사는 무엇을 인증했는지 정의하고 그 구성을 관리한다. 현장은 EVSE를 통해 전기적 한계와 기준을 제공한다. 차량은 정격을 훼손하지 않으면서 이번 장소의 설정을 계산한다. EVSE는 회신을 다시 검토하고, 필요한 운전 기능을 설정한 뒤 허가한다.

그 허가는 세션 시작 때 한 번 찍는 도장이 아니다. 통신과 권한이 유지되어야 하고, 상태를 계속 확인해야 하며, 사용자의 충전 목표와 계통 서비스의 관계도 조정해야 한다. 요구사항 적용 기준점이 차량의 측정점과 다르면 그 차이를 처리하는 방법과 승인까지 필요하다.

따라서 J3072를 “양방향 충전 가능 여부” 하나로 평가하면 중요한 부분을 놓친다. 더 정확한 질문은 다음과 같다.

이 차량의 인증된 인버터 구성이 무엇이며, 이 현장의 제한을 어떻게 받아들이고, 누가 어떤 근거로 방전을 허가하며, 그 근거가 사라졌을 때 누가 무엇을 멈추는가.

그 질문에 모델 식별, 설정 계산, 기능 선택, 보호·시험과 감시 데이터까지 연결해 답할 수 있을 때, V2G-AC를 역송전 회로가 아니라 실제 계통연계 시스템으로 이해하게 된다.

출처와 적용 범위

주된 근거는 제공된 『SAE J3072 JUN2024 종합 학습 교재』(SAE_J3072_JUN2024_Complete_Study_Guide_gpt.docx)다. 아래 쪽수는 교재 자체의 페이지가 아니라 교재에 수록된 SAE J3072 JUN2024 원문 60쪽의 페이지 번호다. 교재 해설, 원문의 조건·표기, 학습용 계산을 구분했고, 원문 영인 전체를 공개 복제하지 않았다.

외부 자료는 SAE의 공식 서지·범위 확인에 사용했다. SAE J3072_202406 공식 문서 안내와 DOI 10.4271/J3072_202406에서 문서 정보를 확인할 수 있다. 외부 참조 표준의 전문·최신 구현 프로파일·지역별 설치 및 연계 조건은 이 글에서 모두 검토한 대상이 아니다.

이 글은 학습 해설이며 SAE의 공식 해석, 제품 인증서, 시험기관의 절차, 실제 배선·보호 설계와 현장 승인 지침을 대체하지 않는다.