EV가 집을 살린다: V2H와 AI 에너지 관리의 현실

정전이 잦아질수록 ‘백업 전력’은 더 이상 사치가 아닙니다. 특히 겨울철(12월)은 난방, 온수, 통신(와이파이/라우터) 같은 필수 부하(critical loads) 의 가치가 확 올라가죠. 그런데 요즘 가장 흥미로운 변화는 배터리의 주인공이 ‘집’에서 ‘차’로 옮겨가고 있다는 점입니다. EV가 단순한 이동 수단이 아니라 가정용 에너지 자산이 되는 흐름이 빠르게 현실로 들어왔습니다.

미국 캘리포니아의 한 신규 주택 단지에서 진행 중인 실증은 이 변화를 상징적으로 보여줍니다. EV 배터리가 밤에 집을 켜고, 전기요금이 비싼 시간대에는 집이 그리드에서 ‘덜’ 가져가도록 돕습니다. 그리고 그 중심에는 양방향 충전(V2H, Vehicle-to-Home) 과 스마트 패널, 그리고 앞으로 더 강해질 AI 기반 에너지 최적화가 있습니다.

이 글은 “자동차 산업 및 자율주행에서의 AI” 시리즈 관점에서, V2H를 단순한 전기 설비 이슈로 보지 않고 차량 AI·가정 에너지 관리·그리드 운영이 합쳐지는 지점으로 해석합니다. 제가 보기엔, 이 교차점이 앞으로 자동차 산업에서 리드가 가장 많이 발생할 영역 중 하나입니다.

Menifee 실증이 특별한 이유: ‘CCS 기반 V2H’가 현장으로 내려왔다

핵심만 먼저 말하면 이렇습니다. 실제 사람이 거주하는 6채의 신축 주택에서, CCS 표준을 이용한 V2H가 자동으로 돌아가고 있다는 게 포인트입니다.

• 차량: Kia EV9 (약 100 kWh 배터리)
• 충전기: Wallbox Quasar 2 (가정으로 최대 12 kW 역송전)
• 제어: 스마트 전기 패널이 태양광/고정식 배터리/EV/그리드를 상황에 따라 자동 전환
• 안전: 정전 시 주택이 그리드와 자동 분리(islanding) 되어 외부 전선으로 역전류가 흘러가지 않도록 차단

여기서 CCS가 왜 중요하냐면, 과거 양방향 충전은 일본 중심의 CHAdeMO 생태계에서 비교적 먼저 상용화되었고, 북미·유럽 다수 제조사는 CCS를 선택했지만 CCS는 오랫동안 “그리드→차량” 단방향에 집중했기 때문입니다.

즉, Menifee 사례는 “기술 데모”가 아니라 표준(ISO 15118-20 기반) + 가정 환경 + 실제 사용 패턴이 한 번에 검증되는, 드물게 값진 데이터 생산 현장입니다.

V2H가 진짜 돈이 되는 순간: 요금제·정전·피크부하

V2H의 가치는 멋있어서가 아니라 계산이 맞아떨어지는 순간에 폭발합니다. 대표적으로 3가지입니다.

1) 정전 대비(Resilience): ‘몇 시간’이 아니라 ‘며칠’의 문제

가정용 고정식 배터리는 보통 10~20 kWh급이 많습니다. 반면 EV9 같은 차량 배터리(약 100 kWh)는 스케일이 다릅니다. 물론 집 전체를 무제한으로 돌리는 용도는 아니고, 핵심 회로만 뽑아 필수 부하 중심으로 운영하는 접근이 현실적입니다.

• 냉장고, 인터넷, 조명, 일부 난방/냉방, 의료기기 같은 회로를 유지
• 정전이 장기화될 때 EV가 “버퍼”가 되어 생활의 연속성을 크게 올림

2) 시간대별 요금(Time-of-Use): ‘비싼 시간엔 EV가 집을 돕는다’

전기요금이 시간대에 따라 크게 달라지는 지역에서는 V2H가 바로 피크 시간 회피 전략이 됩니다.

• 낮: 태양광으로 고정식 배터리 충전 + 가능하면 EV도 충전
• 저녁 피크: EV가 일부 전력을 공급해 그리드 사용량을 낮춤

여기서 중요한 건, 사람 손으로 매일 스위치 조작하는 모델은 오래 못 갑니다. 결국 자동화가 답이고, 자동화의 고도화가 AI 에너지 관리의 영역입니다.

3) 그리드 관점: ‘각 가정이 작은 발전소/저장소가 된다’

V2H는 단지 집 한 채의 편의가 아니라, 전력망 입장에선 분산형 에너지 자원(DER) 의 확장입니다. 에너지 사업자는 다음을 원합니다.

• 피크 시간 수요 감소
• 태양광 잉여 전력의 흡수(커브 완화)
• 정전 시 사고 확산 방지(섬모드 안전)

이걸 제대로 하려면, 결국 예측(수요·발전·가격) + 최적화 + 제약조건(배터리 열화/사용자 이동) 을 동시에 다뤄야 합니다. 전형적인 AI/최적화 문제입니다.

V2H의 ‘두뇌’는 AI가 된다: 스마트 패널에서 차량 AI까지

여기서 시리즈 주제(자동차 산업 및 자율주행에서의 AI)와의 연결이 분명해집니다. V2H는 전기설비가 아니라 차량 소프트웨어와 AI가 가정의 에너지 운영에 개입하는 구조로 진화합니다.

제가 현장에서 자주 보는 오해는 “양방향 충전기만 달면 끝”이라는 생각입니다. 실제로는 의사결정 레이어가 성패를 갈라요.

AI가 해결해야 할 의사결정 5가지(현실 버전)

1. 내일 운행 계획을 반영한 충전 목표 SOC 설정
   • 출근/장거리 일정이 있으면 방전 제한을 걸어야 함
2. 태양광 예측 기반의 ‘낮 충전’ vs ‘밤 충전’ 전략
   • 겨울철은 일사량 변동이 커서 예측이 더 중요
3. 실시간 요금/수요반응(DR) 신호 기반 최적 방전 시간 결정
4. 배터리 열화(Degradation) 비용을 포함한 경제성 최적화
   • kWh를 꺼내 쓰는 게 항상 이득은 아님(열화 비용이 숨어 있음)
5. 가정 내 회로 우선순위(필수/비필수) 자동 재구성
   • 정전이나 피크 시 ‘집 전체’가 아니라 ‘중요한 것부터’

이건 전형적인 강화학습/수리최적화/시계열 예측 조합 문제로 풀립니다. 그리고 더 흥미로운 건, 자율주행차가 이미 갖고 있는 역량—센서 기반 상태 추정, 안정적인 제어, OTA 업데이트, 안전 인증 프로세스—가 그대로 에너지 운영 소프트웨어에도 재사용될 수 있다는 점입니다.

차량의 AI 스택은 도로만 보는 게 아니라, ‘전력’이라는 자원까지 관리하는 쪽으로 확장되고 있습니다.

표준과 생태계: CCS, 그리고 ‘NACS 전환’ 시대의 질문

요즘 시장에서는 “그렇다면 왜 CCS냐, 제조사들이 NACS로 가는 것 아니냐”는 질문이 자연스럽습니다. 이 논쟁이 중요한 이유는 충전 커넥터의 유행 때문이 아니라, V2H에서 더 본질적인 것이 통신 표준(양방향 핸드셰이크, 보안) + 인증 + 계통연계 규정이기 때문입니다.

Menifee 사례가 의미 있는 이유는, CCS 진영에서 ISO 15118-20을 통한 양방향 통신 기반이 실제 가정에서 돌아간다는 ‘현장 증거’를 만들고 있기 때문입니다.

현실적으로 기업/기관/빌더 입장에서 체크해야 할 포인트는 다음입니다.

• 차량이 V2H를 지원하는가? (하드웨어 + BMS/소프트웨어)
• 충전기가 양방향 인증을 통과했는가?
• 스마트 패널이 섬모드/역송전을 안전하게 제어하는가?
• 유틸리티의 계통연계 규정과 요금제가 이 구조를 허용하는가?

즉, 커넥터 논쟁은 표면이고, 진짜는 표준 기반 상호운용성과 규제 적합성입니다.

실무 적용 체크리스트: V2H 도입 전에 이 7가지는 확인해야 한다

리드(LEADS) 관점에서, 저는 상담 초기에 아래 질문들부터 맞춥니다. 이 질문에 답이 나오면 “가능/불가능”이 아니라 “어떤 설계가 맞는지”가 보입니다.

1. 정전 리스크가 실제로 얼마나 잦은가? (연간 횟수, 평균 복구 시간)
2. 요금제가 시간대별로 얼마나 벌어지는가? (피크/오프피크 차이)
3. 필수 부하를 회로 단위로 분리할 수 있는가? (패널/배선 구조)
4. 태양광/고정식 배터리가 이미 있는가? 없다면 설치 계획은?
5. 차량 운행 패턴은 고정인가 변동이 큰가? (주말/출장)
6. 배터리 열화에 대한 사용자 수용도는? (보증, 기대 수명)
7. 데이터 접근과 제어 권한은 누가 갖는가? (OEM, 충전기 업체, 홈EMS)

이 중 3번(필수 부하 분리)과 7번(데이터/제어 권한)이 실제 프로젝트에서 가장 자주 발목을 잡습니다. 기술이 부족해서가 아니라 설계 책임과 운영 책임이 나뉘어 있어서 그래요.

자동차 산업에 주는 신호: EV는 ‘모빌리티 제품’에서 ‘에너지 플랫폼’으로 간다

Menifee 실증이 던지는 메시지는 간단합니다. EV는 배터리를 싣고 다니는 게 아니라, 배터리 기반 서비스를 싣고 다니는 제품이 되고 있습니다. 그리고 그 서비스를 “사용자 불편 없이” 굴리려면, 결국 AI가 개입합니다.

자율주행 AI가 운전 환경을 예측하고 위험을 줄이듯, V2H의 AI는 다음을 예측하고 최적화합니다.

• 집의 수요(언제 얼마나 전기를 쓰는지)
• 태양광 발전(날씨에 따라)
• 전기요금(피크/오프피크)
• 차량 사용(언제 출발해야 하는지)

제대로 설계되면 사용자는 느끼는 게 거의 없습니다. 그냥 “정전에도 집이 켜져 있었고, 전기요금이 줄었고, 내일 출근용 배터리는 항상 남아 있었다”가 결과로 남습니다. 저는 이 정도의 경험을 만들지 못하면, V2H는 대중화되기 어렵다고 봅니다.

다음 단계는 명확합니다. 차량-가정-그리드의 데이터가 연결되고, 그 위에서 AI가 자동으로 에너지 흐름을 조정하는 시대요. 당신의 EV는 도로에서만 똑똑해지는 게 아니라, 집 안에서도 ‘운영체제’가 됩니다.

당신의 조직(자동차 OEM, 티어1, 충전기/EMS 기업, 건설/부동산, 유틸리티)은 이 변화에서 어느 역할을 가져갈 준비가 돼 있나요?