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UL 1741 강의 14 — 보충 SC: SAE J3072 양방향 전기차 충전 설비와 부속서 A

이 표준의 마지막 부분이다. 2026년 5월에 추가된 보충 SC는 전기차 안의 인버터가 계통에 전기를 내보내는 교류 V2G(vehicle-to-grid)에서, 차량 인버터를 감독하는 충전 설비(BEVSE/ISE)에 무엇을 요구하는지 정한다. 인버터가 차 안에 있어 인증 대상이 아닌 상황에서 어떻게 계통 연계 요건을 지키게 하는가가 이 보충의 물음이다. 끝으로 부속서 A의 부품 표준 목록을 정리하고 강의 전체를 마무리한다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

UL 1741 강의 목록
  1. 표준의 정체와 구성, 적용 범위, 용어 정의
  2. 부품·외함·환기 개구·부식·조립·장착·접근성·감전(3~13절)
  3. 스위치·단로 장치·중전압 인터록·출력과 공급 연결·접지와 본딩(14~22C절)
  4. 내부 배선·활선부·회로 분리·이격거리·절연재·커패시터·신호 및 제어회로(23~31절)
  5. 과전류 보호·지락과 아크 보호·인쇄회로기판·상해 방지·출력 특성과 계통 연동·사이버보안(32~43A절)
  6. 성능 시험 I: 최대전압·온도·절연내력·중전압 내전압·출력 특성·계통 호환(44~49절)
  7. 성능 시험 II: 이상 시험·접지 임피던스·과전류 보정·감소 이격·서지(50~57절)
  8. 성능 시험 III와 정격·표시·설명서·제조 시험(58~71절)
  9. 충전 컨트롤러와 AC 모듈(72~91절)
  10. PV 급속차단 장비와 시스템(92~103절)
  11. 보충 SA I: 계통 지원 인버터의 범위·정의·성능 총론·단독운전 방지(SA1~SA8)
  12. 보충 SA II: 전압·주파수 라이드스루, 램프율, 역률, Volt/VAr, 주파수-와트, 전압-와트(SA9~SA18)
  13. 보충 SB: IEEE 1547-2018과 1547.1-2020에 따른 계통 지원 인버터 인증
  14. 보충 SC: SAE J3072 양방향 전기차 충전 설비와 부속서 A

인버터가 차 안에 있을 때 누가 계통 연계를 책임지는가

전기차의 배터리를 계통에 되돌려 보내는 방법은 둘이다. 충전기 안에 인버터를 두는 직류 V2G는 충전기가 UL 1741 인증을 받는 보통의 인버터이므로 새 표준이 필요 없다. 차 안의 탑재 충전기를 인버터로 쓰는 교류 V2G는 다르다. 전력을 실제로 만드는 장치가 차량이고, 차량은 자동차 안전 규제(연방 자동차 안전 기준 FMVSS 305)를 받는 물건이지 전기 설비 인증의 대상이 아니다. 미국 자동차공학회(SAE)의 J3072는 이 탑재 인버터가 IEEE 1547-2018과 UL 1741 보충 SB에 맞게 설계·시험되어야 한다고 정하지만, 그것만으로는 전력회사가 어느 차가 어느 집 콘센트에 꽂힐지 알 수 없다. 보충 SC는 그 사이에 충전 설비를 감독자로 세운다. 충전 설비가 차량과 통신해 계통 연계 설정을 내려보내고, 차량이 그 설정을 받았는지 확인한 뒤에야 방전을 허가하며, 허가 뒤에도 전압·주파수·전류를 감시해 어긋나면 차단 장치를 열어 수출을 끊는다. 이 방식은 차량과 충전기의 특정 조합을 한 시스템으로 인증하지 않아도 되므로, 어느 J3072 적합 차량이든 어느 SC 적합 충전기에나 꽂을 수 있는 상호운용성을 목표로 한다.

SC1~SC2 범위와 참조 문헌

SC1.1은 대상이 계통에 연계된 양방향 전기차 충전 설비/계통연계 시스템 장비(BEVSE/ISE)이며, EPS에서 EV로의 교류 충전과 EV에서 EPS로의 계통 지원 연동 교류 수출을 모두 다루고, 49.2에 따라 보충 SB로 별도 평가된 4상한 EV 인버터·전력 변환기의 충전·수출을 관리하는 BEVSE에 적용된다고 밝힌다. 4상한이란 유효전력의 수출·수입과 무효전력의 주입·흡수를 모두 할 수 있다는 뜻이다. SC는 보충 SB, IEEE 1547-2018·1547.1-2020(또는 그 이후 판), SAE J3072 2024년 6월 개정판(또는 그 이후)과 정합하도록 만들어졌고, 그림 SC1.1이 시스템 전체의 관계를 보인다. 주석은 NEC 625.48이 BEVSE/ISE 요건을 담고 있으며, EV 안의 계통 지원 인버터 요건은 IEEE 1547-2018과 SB가 참조하는 1547.1-2020에 있고, J3072도 같은 문서들을 참조하며 BEVSE/ISE와 EV 사이 인터페이스의 추가 정보를 담을 수 있다고 한다.

SC 시스템 구성상류·하류 통신과 감독 그림 SC1.1의 개념: 보충 SC가 다루는 통신과 감독의 위치 상류(Upstream) 전력회사 DERMS, 충전망 운영자(CNO), DER 집합사업자, 현장 EMS = DME BEVSE/ISE (보충 SC의 대상) 충전 설비 + 감독 장치 전기차(EV) SAE J3072 탑재 인버터 (보충 SB·IEEE 1547 적합) 상류 통신 SunSpec Modbus / IEEE 2030.5 / DNP3 IEEE 1547 설정·정보를 BEVSE로 하류 통신 System Type C: PLC-CP + IEEE 2030.5 System Type D: LIN-CP + SunSpec Modbus RTU BEVSE/ISE는 EV의 방전을 허가·불허하고(SC3.3), 전압·주파수·과전류·무허가 수출을 감시해 BEVID를 열어 수출을 끊는다(SC9.4) 인버터 자체는 차 안에 있으므로, 상류 시험은 프로토콜만 시험하고 인버터 거동은 EV 에뮬레이터로 대신한다(SC8.4)
그림 1. 보충 SC의 대상은 가운데의 양방향 충전 설비(BEVSE/ISE)다. 전력망 쪽(상류)과는 IEEE 1547의 세 프로토콜로, 차량 쪽(하류)과는 SAE J3072가 정한 프로토콜로 통신한다.

SC1.2는 구내 배선에 영구 접속된 양방향 교류 BEVSE/ISE만 다룬다. SC1.3은 BEVSE/ISE가 J3072와 그 참조 표준을 만족하는 EV(FMVSS 305 적용 차량)와 상호운용하도록 의도되었으며, SC의 통신 요건은 BEVSE/ISE 자체의 통신에 한정되어 J3072가 정한 프로토콜과 BEVSE/ISE-EV 사이의 "하류" 정보 교환, 그리고 계통에 DER 서비스를 제공하기 위해 상호작용해야 하는 시스템(전력회사 DERMS, 충전망 운영자, DER 집합사업자 등)과의 "상류" 정보 교환을 다룬다고 한다. 주석은 SB와 IEEE 1547-2018이 상류 통신의 지침이고, 지역 요건이 허가 데이터베이스 같은 추가 조건을 둘 수 있으며, J3072가 EV에 IEEE 1547-2018 4상한 적합을 요구하고, BEVSE/ISE와 EV 사이에 여러 프로토콜이 있을 수 있다고 한다. SC1.4는 시험 절차가 특정 지역 요건에 매이지 않은 틀임을, 주석은 SC가 EV 인버터의 모든 1547-2018 기능·전력 품질 요건을 검증하려는 것이 아니며 SB·1547-2018·1547.1-2020 적합이 요구되는 J3072 EV와의 상호운용을 전제한다고 한다. SC1.5는 단일 BEVSE/ISE(부속 장비 포함)만 다루고 다중 BEVSE/ISE 시스템은 다루지 않으며, 다중 포트 구현이 금지되지는 않지만 현재는 단일 포트만 평가한다. SC1.6은 SC가 UL 9741(전기차 전력 수출 장비, 모든 차량 전력 수출 용도를 다루며 이 표준을 참조), UL 2594(전기차 충전 설비, UL 2231·2251 참조), SAE J3072와 정합하고 중복하지 않도록 만들어졌다고 한다. SC2는 참조 문헌 목록으로 49 CFR 571.305(FMVSS), IEEE 1547·1547.1·1815(DNP3)·2030.5, ISO 15118-1·15118-20·17987-7(LIN 물리층 시험), NFPA 70, SAE J1772·J2931/1·J2931/4·J2953/1·J2953/2·J3068·J3072·J3400, UL 508·2231-1·2231-2·2251·2594·3141·9741·60947-4-1·60947-5-1이다.

SC3 정의 — 감독 구조를 이루는 낱말들

표 1. SC3의 정의 중 감독 구조를 이루는 용어
용어(조항)
BEVSE/ISE(SC3.4)EPS에서 EV로의 교류 충전과 EV 탑재 인버터의 계통 병렬 교류 수출을 가능하게 하는 EVSE. 지역 연계 요건에 따라 EV 인버터의 수출을 감시하는 ISE 기능도 수행하며, J3072에 따라 연계 운전 변수·설정의 일부를 EV에 보낸다. UL 9741에서는 EVPE의 한 종류
BEVID(SC3.5)양방향 EV 차단 장치. EV 수출을 멈추기 위해 의존하는 차단 장치로, 충전 시 보호에 의존하는 CCID와 같은 장치일 수 있다
방전 허가(SC3.3)BEVSE/ISE가 EV에 주는 수출 허가. IEEE 1547-2018의 서비스 진입 기준(4.10.2), 허가 서비스 비활성화 능력(4.6.1), DER 응답 우선순위(4.7 a)를 포함하며 1547.1-2020 5.6으로 시험
DER 관리 주체(DME, SC3.9)IEEE 1547의 통신 인터페이스로 DER의 운전을 관리·감시하는 주체. 현장 안에서는 BEVSE/ISE를 포함해 여러 층으로 중첩될 수 있고, J3072에 따라 EV의 일부 설정은 BEVSE/ISE에서만 받는다
집합사업자(SC3.1·3.7), 충전망 운영자(CNO, SC3.6)DER를 모아 시장·계통 서비스에 참여시키는 제3자; EVSE 네트워크를 관리하는 주체(EVSE 전용 집합사업자에 해당)
하류·상류 통신(SC3.11·3.22)BEVSE/ISE와 EV 사이의 IEEE 1547·J3072 설정·정보 통신(수출 허가·해제 포함); BEVSE/ISE와 DME 사이의 감시·설정 통신
DER 정보(SC3.8), 설정과 정보(SC3.17)IEEE 1547이 정한 명판·구성·관리·감시 정보; DER와 관리 주체 사이 통신용 운전 변수
에뮬레이터(SC3.15)시스템 하드웨어·소프트웨어의 기능을 참조 요건대로 모의하는 프로그램 가능한 장비. 일부 시험에는 실제 EV를 쓸 수 있다
세션(SC3.19), 트립(SC3.21), 방전(SC3.10)EV가 꽂혀 있는 총 시간; BEVSE/ISE가 EV 전류를 끊는 동작(보통 BEVID 개방); EV 또는 EV+BEVSE 조합에서 전류를 수출하는 기능
단상 3선(SC3.20), 전력 제어 시스템(SC3.18)L1·L2·중성선의 어느 조합에도 부하를 걸 수 있는 배선(분상); 전자 제어로 전류·전력을 설정 한계로 제한하는 시스템

EV(SC3.12)는 재충전 배터리의 전동기로 주·보조 동력을 얻는 도로 차량으로 플러그인·하이브리드를 포함하며 J3072에서는 PEV라 부른다. EV 커넥터(SC3.13)는 차량 인렛에 꽂아 전력과 정보 교환을 잇는 커플러의 부품이고, EVSE(SC3.14)는 EV와 구내 배선 사이의 에너지 전달을 위해 설치된 도체·커넥터·플러그·피팅·콘센트·장치로 단방향 또는 양방향이며 SC에서는 교류 입출력 장치다. 지역 EPS와 국소 EPS(SC3.2·3.16)는 SA와 같다.

SC4~SC7 구조와 기능, BEVID, 과전압·과전류 보호

SC4.2는 BEVSE/ISE가 이 표준의 ISE 구조 요건 전부를 만족하게 하고, SC4.3은 외부 장비 의존을 허용하되 평가를 요구한다. SC4.4는 충전 기능을 수행하는 BEVSE/ISE에 UL 2594(UL 2231·2251 참조 포함)를 적용하며, CCID 보호 기능이 충전과 수출 양쪽에서 살아 있어야 하고, 수출 보호는 UL 9741(9.3절과 부속서 B 등)이 정하며, BEVSE/ISE와 EV 사이 접지 연속성이 끊기면 BEVSE/ISE의 CCID가 교류 회로를 끊고 고장을 표시하며 EV에 고장 신호를 보내 EV가 수출을 멈추게 해야 한다. 주석은 UL 2231-2에 양방향 요건을 넣는 제안이 검토 중이라고 한다. SC4.5는 EV 수출 중 시스템을 보호하는 과전류 보호(SC7.1)를 요구하고, J3072와 FMVSS 305(a)에 따라 EV가 인렛에 과전류 보호를 제공하므로 통신으로 적합이 확인된 EV에만 수출을 허가하는 BEVSE/ISE는 UL 9741 30절의 차량 쪽 과전류 보호를 추가로 두지 않아도 된다. SC4.6은 EPS 교류 연결에서 BEVSE/ISE가 고정형이고 전용 분기회로에 영구 설치되어야 한다고 한다. SC4.7은 이 표준의 감독 기능과 EV에 줄 지역 연계 요건을 위해 전력회사 관할 설정을 프로그램·저장할 능력을 요구하며, 주석은 감독 기능이 SB와 IEEE 1547-2018에 바탕을 두고 현재 J3072가 범주 III을 요구한다고 하고, 전압 변동을 버티려면 비휘발성 메모리, UPS, 라이드스루 전원, 래칭 계전기 등이 필요할 수 있다고 한다. SC4.8은 커넥터를 SAE J1772, J3068(3상 가능 커플러), J3400(북미 충전 시스템 NACS) 또는 그 밖의 정격 커넥터로 하게 하고, SC4.9는 충전 상호운용성을 정격한 BEVSE/ISE에 J2953/1·/2를 적용한다.

SC5 BEVID는 이 표준의 보호 감독 기능에 필요할 때 EV 회로와 EPS 회로 사이에 공극 격리를 제공해야 한다(SC5.1). 정격은 BEVSE/ISE EPS 정격 공칭 전압의 220 % 이상, 정격 출력 전류의 110 %에서 역률 0.75~0.80으로 1초 켜고 9초 끄는 6000사이클 내구 시험, 150 %에서 같은 조건의 50사이클 과부하 시험이다(SC5.2). 주석은 이 사이클을 일반 용도 정격이라 부르며, 220 %는 전류원 인버터를 끊을 때의 과전압 상승을 다루고 IEEE 1547-2018 4.11.3의 차단 장치 정격과 맞춘 것으로, 240 V 제품이면 528 V로 정격·시험해야 한다고 한다. UL 2231 차단 기능을 하지 않는 BEVID는 공극 격리를 제공하고 UL 508, UL 60947-4-1(접촉기), UL 60947-5-1(제어 회로 장치) 중 하나 이상을 만족해야 하며(SC5.3), UL 2231-1·-2의 차단 기능도 겸하면 SC와 UL 2231-1·-2의 요건 합집합(SC5.3 제외)을 만족하고 유사 시험은 더 가혹한 쪽을 적용한다(SC5.4).

SC6 선-중성선 과전압 보호는 EV 수출 전류와 관련된 과전압 위험을 줄이기 위한 것으로, L1-N 또는 L2-N이 1.2 p.u.를 넘으면 0.16초의 제거 시간 안에 BEVID를 열어야 하고, 0.16초 전에 1.2 p.u. 아래로 내려오면 트립하지 않아도 된다(SC6.1). 주석은 그 배경을 설명한다. 미국 주택은 L1-N-L2의 단상 3선(120/240 V)이고, EV는 L1-L2 사이로 240 V를 수출한다. 계통이 끊긴 상태에서 L1-L2로 수출하면 L1-N 부하와 N-L2 부하가 전압 분배기를 이루어 부하가 적은 쪽에 과전압이 걸린다. 이 요건은 IEEE 1547의 1.2 p.u.·0.16초와 맞춘 것이며 120/240 V와 120/208 V 시스템의 부하를 보호한다. SC6.2는 과전압 보호가 작동하면 BEVID·출력 차단 장치를 열게 하고, L1-L2(SC10)와 L1-N·L2-N 전압을 모두 감시하게 하되, 중성선이 없는 배선에서는 L1-L2만 감시하고, 중성선이 접지 본딩된 시스템에서는 L1-G·L2-G 감지를 대용으로 쓸 수 있게 한다.

SC7 EV 수출 과전류 감독은 BEVSE/ISE가 EV 수출 전류를 감시해 최대 정격 EV 수출 전류의 110 %를 넘으면 15초 안, 150 %를 넘으면 2초 안에 트립하고 BEVID를 열게 한다(SC7.1). 15초는 분기회로 과전류 보호가 먼저 트립할 가능성을 줄이려는 값이고, 최대 EV 전류는 SC9.3.1.1의 WMax에서 계산하며, 트립 시간은 돌입 전류로 인한 오동작을 피할 만큼 길어야 한다. 대안으로 UL 9741 30절을 만족해도 된다. SC7.2는 SC7.1의 트립 시간을 지키면서 SC9.4.6에 따라 수출 허가를 종료할 수 있게 한다.

SC8 시험 가능한 통신 요건 — 하류와 상류

SC8.1.1은 그림 SC1.1이 J3072 적합 EV와의 응용층 통신과, 계통 운영자·CNO·집합사업자(DME)와의 상류 통신을 보인다고 한다. SC8.1.2는 J3072가 BEVSE/ISE-EV 통신을 정하며 SC는 BEVSE/ISE 관점만 다루고, BEVSE/ISE를 정격된 J3072 시스템 유형에 대해 평가하며, 시험 가능한 통신 요건은 (a) 허가된 시스템 유형 하나 이상으로 J3072에 따른 EV와의 데이터 통신 평가와 (b) IEEE 1547-2018의 세 프로토콜 중 하나 이상으로 J3072 EV의 방전 관리를 돕는 상류 통신이라고 한다. SC8.1.3은 J3072 시스템 유형이 EV 충전 인렛과 물리층부터 응용층까지의 프로토콜 스택으로 정해진다고 하고 표 SC8.1이 그 조합이다.

표 2. 표 SC8.1 SAE J3072 시스템 유형(2024년판)
프로토콜 스택인렛 J1772인렛 J3068인렛 J3400
Type C: 제어 파일럿 위 PLC + IEEE 2030.5C1(구 A1)C2C3
Type D: 제어 파일럿 위 LIN + SunSpec Modbus RTU해당 없음D2(구 B1)D3

SC8.1.4는 발행 시점에 유형 C·D가 모든 장비에 허가되어 있고 A1·B1은 기존 장비에서 계속 허가되며, ISO 15118-20 개정 1이 발행되고 J3072가 갱신되면 유형 E(ISO 15118)가 허가될 것이라고 한다. SC8.2 하류 통신에서 유형 C(구 A1)는 J2931/1·/4에 따라 제어 파일럿 위의 점대점 전력선 통신(P2P PLC, HomePlug Green PHY)으로 IEEE 2030.5 프로토콜을 쓰며(SC8.2.1, SC8.2.4), J3072 4.6.2에 따라 BEVSE/ISE(DME)와 EV(DER) 사이에 P2P 링크를 세워 세션 내내 유지하고 링크가 끊기면 EV는 방전을 멈추거나 시작하지 않으며 BEVSE/ISE는 허가를 종료한다(SC8.2.2). 유형 C의 시험은 J3072의 해당 요건과 SunSpec J3072 IEEE 2030.5 V2G-AC 프로파일로 검증한다(SC8.2.3). 유형 D(구 B1)는 J3068/2를 따르며 SunSpec Modbus DER 정보 모델을 쓰고(SC8.2.5), J3068의 제어 파일럿 위 LIN(LIN-CP) 물리 링크를 ISO 17987-7로 시험하며, J3068/2는 Modbus TCP가 이더넷 위를 지나듯 SunSpec Modbus RTU 패킷을 LIN-CP 위로 투명하게 전송한다(SC8.2.6).

SC8.3 상류 통신은 BEVSE/ISE가 SB4.3.6의 상호운용성 시험과 J3072 메시지 검증 추가 시험을 만족하게 한다(SC8.3.1). 주석은 BEVSE/ISE가 허가된 EV에 연결되면 V2G DER의 일부이므로 최소한 IEEE 1547-2018 10절의 부분집합, 곧 선택한 프로토콜의 모든 정의된 시험은 만족하되 인버터 거동의 기능 검증은 인버터가 차 안에 있으므로 제외한다고 한다. SC8.3.2는 J3072가 상류 통신을 명시하지 않지만 그 요건이 상류 통신의 필요를 함의하므로 SC가 상류 통신 능력을 요구한다고 하고, SC8.3.3은 BEVSE/ISE가 지역 EPS 운영자에게 DER를 대표하므로 허가된 J3072 EV에 연결되었을 때 1547.1-2020 적합 DER의 거동을 "대표"해야 한다고 하며, SC8.3.4는 EV가 연결·허가되기 전에는 인버터 기능이 없어 적합 DER 시스템이 될 수 없지만 DER 시스템의 부품으로서 1547-2018의 통신 요건을 만족해야 하고 그 능력은 EV의 연결·적합·충방전 상태와 무관하다고 한다. SC8.4 상류 통신 시험은 1547.1-2020 6절의 상호운용성 시험을 EV의 1547 거동 검증 없이 수행하되, 6절 절차를 BEVSE/ISE(EV의 DME)에 메시지를 보내고 올바른 설정·정보가 EV에 전달되는지 J3072 적합 EV 에뮬레이터로 검증하는 프로토콜 전용 시험으로 바꿀 수 있고(SC8.4.1), 1547.1-2020 5.19의 정보 지속성 검증은 EV 인터페이스로 확인하며(SC8.4.2), 세 프로토콜 모두를 지원하되 특정 BEVSE/ISE는 그중 하나 이상으로 평가되면 되고 추가 통신 장비가 필요한 제품은 그 장비와 함께 시스템으로 평가한다(SC8.4.3). SC8.5는 J3072 4.7.1이 허용하는 다른 DME로의 브리징(선택)에서 BEVSE/ISE가 유일한 DME가 아닌 기능은 유효전력 설정뿐이며 브리징 중에도 DME(서버)로 남아야 하고 SC는 브리징 시험 절차를 정하지 않는다고 한다. SC8.6은 허가 뒤 EVSE가 이 표준이 정한 대로만 EV 거동을 감시하고 응답하며, EV가 언제든 세션을 끝낼 수 있고 허가 종료 뒤 충전 모드로 가거나 허가를 다시 받을 수 있다고 한다.

SC9 일반 고려 사항과 감독 요건

SC9.1은 감독의 범위다. IEEE 1547·1547.1이 장비 조합을 함께 평가하라고 하지만, SC는 J3072 EV와 상호운용하며 그것을 감독하는 새 기술인 BEVSE/ISE에만 새 요건을 만들며, 감독 요건은 EV 부적합이 계통 연계 적합·계통 안정·연결 장비 안전에 미칠 영향에 근거한다(SC9.1.1). 감독은 EV의 수출 기능을 감시·검증하고 EV가 지역·현장 요건이나 통신된 연계 요건을 어기면 수출을 끊는 것이며, 적합 한계 안에서만 방전을 허가한다(SC9.1.2). 이는 평가되지 않은 DER에 대해 1547-2018·1547.1-2020이 요구하는 시운전 검증과 비슷하다(SC9.1.3). SC9.2는 시험 장비다. BEVSE/ISE 시험에는 EV 에뮬레이터가 필요하고 그것은 이 문서·J3072·1547·1547.1의 기능·통신 요건을 구현해야 하며(SC9.2.1), 감독 기능 시험을 위해 J3072의 잘못된 거동을 프로그램적으로 만들 수 있어야 하고(SC9.2.2~9.2.3), 공칭 전압의 120 %와 정격 전류의 150 % 이상으로 정격되어야 하며(SC9.2.4), EPS 쪽 시험 장비는 이 표준과 1547·1547.1의 측정·시험 장비 요건을 만족하고 계통 사건을 모의하며 응답을 측정하고(SC9.2.5), 1547.1 6절의 상호운용성 통신을 모의하는 장비(계통 시뮬레이터 내장 또는 별도)가 있어야 하고(SC9.2.6), EV 에뮬레이터는 EV의 전기·시간 성능을 모의하면서 부적합 EV를 모의하기 위해 1547·J3072 한계를 넘을 수 있어야 하며(SC9.2.7), 통신은 J3072 프로토콜을 따라야 한다(SC9.2.8). 주석은 EV 에뮬레이터가 보통 양방향 전류원이며 일부 계통 시뮬레이터가 전류원 모드를 갖는다고 하고, 그림 SC9.1은 DME 시뮬레이터, 시험 대상 BEVSE/ISE, EV 에뮬레이터, 계통 에뮬레이션 시스템의 구성이다.

SC9.3은 BEVSE/ISE의 일반 요건이다. J3072와 IEEE 2030.5가 단일 최대 유효전력 설정(WMax)만 정하므로 현재는 단일 EV 포트만 다룬다(SC9.3.1). 원격 전압 감지의 기준점(RPA)은 BEVSE/ISE의 접속점(PoC)이고 VRefOfs는 0이며(SC9.3.2), 측정 정확도는 1547-2018 표 3을 만족해야 하고 완전 적합 DER는 PoC와 PCC 사이 임피던스가 정격 기준 0.5 % 미만이어야 하며, 원격 감지를 지원하면 1547.1-2020 5.4.1에 따라 원격 감지 유무와 최대 임피던스로 추가 트립 시험을 한다(SC9.3.3). 주석은 선로 임피던스 때문에 EV가 고전압 사건에서는 더 일찍 트립하지만 저전압 사건에서는 전압 강하가 더해져 저전압을 감지하지 못할 수 있고, 표 3의 ±5 % 정확도 허용 때문에 BEVID로 검출·차단되지 않는 작은 수출이 있을 수 있다고 한다. 협조 충방전(목표 시각까지 목표 충전 상태로 충방전하는 J3072 표 17·18의 기능)은 1547-2018이 지원하지 않으므로 상류 시험이 요구되지 않되 합의로 선택 시험할 수 있고, 그 변수의 BEVSE/ISE-EV 통신은 프로토콜 평가에 포함된다(SC9.3.4). BEVSE/ISE는 허가된 DME가 DER 정보(구성 정보와 관리 정보, J3072 표 2와 4.6.6)를 입력·조정할 수단을 갖추고 그 검증은 상류 상호운용성 시험에 포함되며, "명판"이 제조사 명판(장치 능력)이 아니라 1547의 "구성된 명판"임에 주의한다(SC9.3.5). 현장의 1547/SB 계통 지원 기능 설정·정보를 모두 저장하고 J3072 시스템 유형 하나를 지원하며 설정은 전원 순환 뒤에도 지속되어야 하고 SC9.3.9로 검증한다(SC9.3.6). 방전 허가 전에 EV가 관할 관리 정보를 받아 활성화했는지 확인하고, 수정된 EV 구성 정보(J3072 4.6.5)를 평가해 현장에 부적합하면 허가를 거부하며, 4.6.5 각 항의 변수에 대해 EV가 잘못된 값을 돌려보내는 시험으로 거부를 검증한다(SC9.3.7). 평가된 J3072 EV의 허가 목록(예: 인버터 시스템 모델 번호 ISMN)을 저장·갱신하고 허가 전에 대조할 수 있어야 하며 이 기능은 켜고 끌 수 있다(SC9.3.8).

SC9.3.9~SC9.3.13은 선택 기능이다. 기록 기능은 EV 연결과 방전 허가 시도, EV 식별과 허가 사례, 허가 변경, 모든 감독 기능 동작, 모든 트립, 시각, EV 오류 후 허가 해제와 사유를 비휘발성으로 기록하고 허가된 당사자에게 보고할 수 있어야 하며, 전원을 끊고 설정 저장 부품의 전압이 1분 이상 사라졌음을 확인한 뒤 복전해 기록이 변하지 않으면 적합이다(1547.1-2020 5.19 방법으로 대체 가능). EV 오류 후 허가 해제는 특정 EV에 감독 기능이 세 번 발동하면 그 BEVSE/ISE가 다시 허가하지 않되 24시간 뒤 또는 검토·개입 뒤 재허가할 수 있고 전압·주파수 외란 감독은 제외한다. EV 오류 감시는 부적합 EV 목록과 횟수 계수기를 유지한다. 허가 거부 사유 통보는 거부할 때마다 사유를 EV에 알리고 기록한다. 사이버보안은 제조사가 적합을 밝힌 장비에 43A절을 적용하고, 역할 기반 접근 제어(RBAC)를 포함한 접근 제어·보안 관리, ISMN 등 구성 정보 수정을 위한 EV 식별 인터페이스의 무단 접근 방지, 보안 기능·데이터의 비휘발성 저장을 평가하며, 주석은 미국 국가 EV 인프라 규칙(23 CFR 680.106)이 BEVSE/ISE 보안을 다룬다고 한다.

감독 기능 시간BEVID 개방 시간 요건 SC6·SC7·SC9.4의 감독 기능별 BEVID 개방 시간 선-중성선 과전압 1.2 p.u. 초과(SC6.1) 0.16 s 안 개방 EV 수출 전류 110 % 초과(SC7.1) 15 s 안 트립 EV 수출 전류 150 % 초과(SC7.1) 2 s 안 트립 전압·주파수 트립 한계 초과(SC9.4.2·9.4.3) 제거 시간 안, 단 60 ms(100 s 이상은 500 ms) 전보다 이르지 않게 진입 지연 전에 EV가 방전 시작(SC9.4.4) 2 s 안 개방 허가 없이 EV가 유효전력 수출(SC9.4.5) 2 s 안 개방(정격의 7.5~10 % 수출로 시험) BEVID 개방 뒤 재폐로(SC9.4.6) 2 s 이내 재폐로 금지 BEVID(양방향 EV 차단 장치)는 UL 2231의 CCID와 같은 장치일 수 있으며, 정격 전압의 220 %로 정격되어야 한다(SC5.2).
그림 2. BEVSE/ISE가 EV의 수출을 끊어야 하는 조건과 시간. 전압·주파수 감독은 EV 인버터의 자체 트립을 방해하지 않도록 제거 시간 직전에만 동작하게 되어 있다.

SC9.4는 감독 응답과 J3072 EV 기능의 이중화다. BEVSE/ISE는 1547-2018과 J3072가 정한 계통 안전·안정 기능을 BEVSE/ISE와 EV가 올바르게 수행하도록 감독·이중화 기능을 구현해야 하고(SC9.4.1.1), 전압이 트립 한계·시간을 넘거나, 주파수가 넘거나, 허가되지 않은 EV가 수출하면 BEVID를 열어 수출을 멈춰야 하며(SC9.4.1.2), 전압·주파수 감독은 EV를 DER로 허가하지 않은 동안에는 활성일 필요가 없다(SC9.4.1.3). 전압 외란 감독(SC9.4.2)은 1547-2018 6.4.1의 제거 시간 안에 BEVID를 열되, 제거 시간이 100초 미만이면 60 ms, 100초 이상이면 500 ms 전보다 이르지 않게 하며, 시스템 유형의 전류 차단 요건(근접 검출의 전압 변화 응답 등)을 위해 더 일찍 열 수 있고, 설정점은 표 13의 요건에 맞게 조정 가능해야 한다. 주석은 BEVID를 제거 시간 직전에 여는 것이 EV 기능을 최대한 덮어쓰지 않으면서(계통 이상이 사라지면 BEVID가 성급히 열리지 않는다) EV가 BEVSE/ISE와 협조할 수 있게 한다고 설명한다. 주파수 외란 감독(SC9.4.3)은 6.5.1과 표 18에 대해 같다. 서비스 진입 감독(SC9.4.4)은 EV가 4.10의 진입 지연을 지키는지 감시해 지연 완료 전에 방전을 시작하면 2초 안에 BEVID를 열되, BEVID가 열린 동안 EPS 전압·주파수를 감시해 진입 지연을 남은 시간으로 줄일 수 있다. 무허가 수출 보호(SC9.4.5)는 허가되지 않은 EV가 0보다 큰 유효전력(SB4.3.2.3의 정의)을 수출하면 2초 안에 BEVID를 열어 분리하고, 양방향 과전류 보호를 구현하면 해당 표준을 따르며, 시험은 EV 에뮬레이터를 무허가로 두고 일반 단방향 EV처럼 충전을 시작한 뒤 정격의 7.5~10 %(역률 0.95~1.0)로 정상 충전에 이르면 전력 방향을 방전으로 바꾸어 그 범위의 방전이 측정되면 2초 안에 차단하면 적합이다. 7.5~10 %는 1547-2018의 유효전력 정확도 ±5 %를 고려해 확실히 측정되는 수준이며, 9600 W 제품이면 720~960 W다. BEVID 개방 뒤(SC9.4.6)에는 2초 이내에 재폐로하지 않고(1547-2018의 개방상·단독운전 요건과 정합), BEVID가 열린 동안 에너지 공급 준비가 안 되었음을 표시하며(PWM-CP는 발진기 정지, LIN-CP 버전 2는 SeStatusOp = Deny_V), 트립 뒤 EV 수출을 다시 허가하기 전에 J3072 4.6과 표 14의 변수 제공을 포함한 방전 허가 절차를 다시 거친다. SC9.5는 수출 금지(허가 서비스 비활성화) 설정이 전원 순환 뒤에도 유지되어야 하며 1547.1-2020 5.6.1로 평가한다.

SC10 성능 — 계통 지원 연동

SC10.1.1은 50절 이상 시험을 연속·의무 운전 영역의 최악 변수로 하고, BEVSE/ISE의 EPS 교류 연결과 EV 연결을 충전·방전 운전 중 각각 평가하며, 직류 입력 회로를 참조하는 50절 시험(50.3 단락 등)을 EPS 교류 연결과 EV 연결 모두에 따로 적용하고, 교류 출력 회로를 참조하는 시험을 EV 수출 시 출력이자 충전 시 입력인 계통 연결에 적용하게 한다. 주석은 전류원의 반대쪽 교류 단자를 단락하는 것이 의도이고, UL 2231·2594 시험과 결합할 수 있으며, 그림 SC10.1처럼 전원과 단락 장치 사이에 과전류 장치를 두어 전원의 고장 전류를 제한하면서 BEVSE/ISE의 고장 전류를 재는 것이 좋다고 한다. SC10.1.2~10.1.3은 제품군 대표 시험과 부속 장비 포함이며, SC10.1.4는 이상 시험 뒤 표 50.1의 절연내력에 더해 교류 EPS 연결과 교류 EV 연결 사이의 절연내력 시험을 요구한다. SC10.2는 SB4.2와 같은 구조로, SC로 수정·보완된 1547.1-2020 절차(SC10.4 포함)에 적합해야 하고, 추가 연계 장치의 포함·명시, 켜고 끄는 기능의 설명을 요구한다.

SC10.3은 BEVID 안전 격리 장치·병렬 장치다. UL 2594는 EV와의 통신 상실 시 충전 전류를 멈추는 공극 계전기·접촉기를 포함하고 UL 2231은 접점 용착을 점검하는 기능안전을 포함하므로, BEVSE/ISE는 UL 2594·2231을 만족하면서 계통 상실 시 전류 인버터 모드 출력의 과전압도 다루는 차단 장치를 갖춰야 한다. 주석은 IEEE 1547이 병렬 장치에 공칭의 220 % 정격을 요구하고, 1547.1의 요건이 220 %에서의 격리 능력 평가인 반면 SC의 시험은 공칭보다 높은 전압일 수 있는 부하 상태에서 EV 수출 전류를 확실히 끊는 개폐 능력 검증이어서 비슷하지만 다르다고 한다. SC10.4는 BEVID와 UL 2231 차단 장치가 같은 장치이고 SC5대로 평가·정격되지 않았으면 UL 2231 표 3의 시험 순서를 SC5·UL 2231-2 표 3·UL 2594 6.2.3 중 가장 가혹한 정격으로 수행하고, UL 2231·2594가 요구하는 최소 동작 주위 온도 범위(더 넓게 정격되면 그 극한)에서 시험하게 한다.

SC10.5 전압 외란 감독 시험은 J3072 EV 에뮬레이터를 과·저전압에서 트립하지 않게 두고, 1547-2018 표 13의 네 필수 트립 기능 각각의 최소·최대 제거 시간 설정에서, EUT가 제거 시간의 60 ms(100초 이상은 500 ms) 전보다 이르지 않게 트립하는지 본다. SC10.6 주파수 외란 감독 시험은 표 18에 대해 같다. SC10.7 내량 시험은 예견 가능한 계통 이상 사건을 모의하는 이 절의 시험에서 BEVSE/ISE가 동작하고 BEVID를 열지 않아야 한다는 요건이고, SC10.8은 1547.1 5.8 연계 무결성, SC10.9는 5.5.5 주파수 변화율(ROCOF) 시험에서 EPS PoC에 가한 절차로 BEVID가 트립하지 않을 것, SC10.10은 5.5.6 위상 변화 라이드스루(PCRT)에서 같은 것을 요구한다. SC10.11 전원 계통 지원 라이드스루 시험(PSGSRT)은 EV가 BEVSE/ISE를 통해 수출하는 동안 적용되며, 주석은 교류 전압이 0.05 p.u.까지 1초 떨어지는 저전압 라이드스루 사건 동안 제어 기능을 유지할 내부 제어 전원이나 에너지 저장이 있는지 확인하려는 것이라고 한다. BEVSE/ISE는 EV의 제어 전원에 의존하지 않고, (1) 에뮬레이트된 EV가 최대 정격 전류를 각 라이드스루 시험의 최대 시간 동안 수출하는 상태, (2) EV 에뮬레이터가 1초 이상 공급 정지(트립 아님) 상태, (3) 최대 정격 충전 전류로 충전하는 상태에서 시험하며, SB의 전압·주파수 라이드스루 조건에서 EV 수출 기능을 방해하지 않고, 트립을 개시하지 않고, BEVID를 열지 않고, 오동작하지 않고, 잘못된 정보(기능 이상, 통신 오류, 잘못된 표시)를 내지 않아야 한다(SC10.11.2). SC7의 과·저전압 보호 시험을 쓰되 1547 6.4.2의 기본 라이드스루 한계보다 넓은 정격이면 최악의 제품 정격으로 시험한다(SC10.11.3~11.4).

SC11~SC12 정격·표시·설명서와 생산 시험

SC11.1은 65~69절(ISE로서), UL 2231 43.3, UL 2594 72~80절, SB5의 정격·표시·설명서를 요구하되 중복은 합집합으로 합칠 수 있고, 표 65.1 대신 표 SC11.1을 쓴다. 표 SC11.1의 정격 항목은 최대 EV 입력 전압(교류)과 전류, 최대 EV 수출 전류, 최대 계통 역급전 전류, 계통 동작 전압·주파수 범위, 최대 계통 출력 고장 전류와 지속 시간, 최대 계통 출력 과전류 보호(보통 분기회로 보호), 연동 보호 트립 한계·시간·정확도, 공칭 동작 온도 범위, 도체 AWG 범위, 상용주파 내전압 정격과 BIL(중전압만), 배선 시스템 구성이며 각각 제품 표시 여부가 지정된다. SC11.2는 "이 제품은 SAE J3072에 따른 양방향 전력 흐름에 적합하다"는 표시를 요구한다. SC11.3은 설치 설명서에 평가된 전기 시스템 구성을 밝히게 하고, 단상 3선(L1·L2·N) 서비스에서의 사용을 평가받지 않은 단상 2선 BEVSE/ISE에 "경고: 감전·화재 위험, 단상 3선 분상 시스템에 쓰지 말고 중성선에 부하가 없는 2선 시스템에만 쓸 것"이라는 표시를 요구하며, SC11.4는 2선과 3선(L1-N·L2-N·L1-L2 감시) 모두에 적합한 제품의 설명서에 중성선 유무와 무관하게 쓸 수 있다고 적게 한다. SC11.5는 지역 요건에 따라 켜고 끄는 계통 지원 기능의 설명, SC11.6은 PCS 기능이 있으면 UL 3141의 표시·정격·설명서, SC11.7은 지락 보호·통신·과전류 보호 등 그 밖의 기능의 해당 표준 표시를 요구한다. SC12.1은 SB6.1과 같이 생산에서 펌웨어 버전 검증, 70절과 1547.1-2020 7절의 생산 시험, 기본 연계 설정 확인을 요구하고, SC12.2는 UL 2231-2 부속서 C의 생산 라인 시험을 추가한다.

부속서 A — 부품 표준 목록

부속서 A는 3.1이 참조하는, 이 표준의 제품에 쓰이는 부품을 평가하는 UL 표준의 목록이다. 알파벳순으로 80여 종이 실려 있으며, 본문에서 인용된 표준과 겹친다. 성격별로 묶으면 다음과 같다.

표 3. 부속서 A의 부품 표준을 성격별로 묶은 것
분류표준
외함·재료·절연UL 50(외함), UL 94(난연), UL 746A/B/C/D(고분자), UL 840(절연 협조), UL 1446(절연 시스템), UL 510(절연 테이프), UL 969(표시 라벨), UL 1439(모서리 날카로움)
배선·접속·단자UL 62(유연 코드), UL 83(열가소성 절연 전선), UL 817(코드 세트), UL 310(퀵 커넥트 단자), UL 486A-486B(전선 커넥터), UL 486E(알루미늄·구리 단자), UL 1059(단자대), UL 498(플러그·리셉터클), UL 514A/514B/514C(아웃렛 박스·피팅), UL 796(인쇄회로기판)
퓨즈·차단기·보호UL 248-1/-6/-7/-9/-11/-12/-14/-15(저전압 퓨즈 각 클래스), UL 4248-1/-4/-5/-6/-8/-9/-11/-12/-15(퓨즈홀더), UL 489(성형 케이스 차단기), UL 1077(보조 보호기), UL 943(누전차단기), UL 1053(지락 감지·계전), UL 1449(서지 보호 장치), UL 1699B(PV 직류 아크 보호), UL 60691(온도 링크)
스위치·제어·개폐 장치UL 20(스냅 스위치), UL 1054 또는 UL 61058-1(특수·기기 스위치), UL 508(산업용 제어), UL 347(중전압 접촉기·컨트롤러), UL 60947-1/-4-1/-5-2(저전압 개폐 장치), UL 353(한계 제어), UL 60730-1(자동 전기 제어), UL 61131-2(프로그래머블 컨트롤러), UL 873(온도 표시·조절), UL 991(반도체 안전 제어), UL 1998(프로그래머블 소프트웨어), UL 3141(전력 제어 시스템)
변압기·커패시터·필터·절연 소자UL 5085-1/-2/-3(저전압 변압기), UL 506(특수 변압기), UL 810(커패시터), UL 60384-14(EMI 억제 커패시터), UL 1283(EMI 필터), UL 1577(광 아이솔레이터)
시스템·완제품 참조UL 1973(정치용 배터리), UL 9540(에너지 저장 시스템), UL 62109-1(PV 전력 변환기), UL 67(분전반), UL 924(비상 조명·전원), UL 1437(패널형 아날로그 계기), UL 496(램프홀더), UL 900(공기 필터)

각주는 UL 60730-1(또는 해당 2부)의 적합이 UL 353·UL 873의 요건을 대신할 수 있다고 한다. 이 목록의 길이가 곧 UL 1741 인증의 실제 모습이다. 인버터 한 대를 인증하려면 그 안의 퓨즈, 접촉기, 커패시터, 기판, 전선, 커넥터, 절연재가 각각 부품 인증(recognition)을 받았거나 해당 표준으로 평가되어 있어야 하고, UL 1741은 그 부품들을 조립한 완제품의 구조·성능·표시를 확인한다. 9강에서 본 AC 모듈의 참조 표준 연쇄와 10강의 급속차단 기계 장치 표준 목록도 같은 구조의 일부다.

결론 — SC는 인증할 수 없는 인버터를 인증된 감독자로 묶고, 부속서 A는 인증이 부품 표준의 연쇄 위에 서 있음을 보여 준다

보충 SC의 설계는 세 겹이다. 첫째, 차량 인버터의 계통 연계 성능은 SAE J3072가 IEEE 1547-2018과 보충 SB를 참조해 차량 쪽에 요구하고, SC는 그것을 다시 시험하지 않는다(SC1.4 주석). 둘째, 충전 설비는 상류(세 프로토콜)와 하류(J3072 시스템 유형 C·D)의 통신으로 설정을 받아 차량에 전달하고, 차량이 설정을 받았는지 확인한 뒤에야 방전을 허가하며, 허가 목록과 기록 기능을 갖춘다(SC8, SC9.3). 셋째, 허가 뒤에는 전압·주파수·과전류·무허가 수출·진입 지연을 감시해 정해진 시간 안에 BEVID를 여는 감독 기능이 차량 기능의 이중화로 작동한다(SC6, SC7, SC9.4). 이 감독은 차량의 자체 트립을 덮어쓰지 않도록 제거 시간의 60 ms 전까지는 기다리고, 무허가 수출은 정격의 7.5 % 수준에서 2초 안에 끊으며, BEVID는 220 % 전압과 6000사이클을 견뎌야 한다. 그 결과 충전기 하나가 인증 대상이 되고, 어느 적합 차량이든 꽂을 수 있는 상호운용성이 생긴다.

이것으로 UL 1741 제3판의 본문 103개 절, 보충 SA·SB·SC, 부속서 A를 모두 읽었다. 1강에서 던진 물음, 곧 1999년의 안전 표준 위에 계통 연동 시험이 어떻게 겹쳐 있는가에 대한 답은 이렇다. 본문 42~43·49절은 2003년판 IEEE 1547을 기준점으로 남겨 두고, 계통 지원 인버터는 49.2를 통해 SA(지역 SRD 기반) 또는 SB(IEEE 1547-2018 기반)로 가며, 양방향 EV 설비는 49.4를 통해 SC로 간다. 세 보충은 시험 절차를 점점 더 IEEE 1547.1-2020에 넘기고(SA17·SA18이 이미 그 절을 빌린다), UL 1741의 역할은 그 절차를 인증에 쓸 때 필요한 판정 규칙과 정정, 그리고 IEEE가 다루지 않는 자리(램프율, 급속차단, 감독 장치, 전력 제어 시스템)를 채우는 쪽으로 옮겨 가고 있다. 남는 물음은 IEEE 1547의 다음 개정이 SB의 정정과 SC의 "DER 접근 장치" 개념을 흡수했을 때 UL 1741의 보충들이 어떤 모습으로 남을 것인가이며, 그 답은 IEEE P1547.1a와 UL 1741의 다음 개정에서 확인된다.