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[청년발언대] "전기차, 편리함과 환경을 모두 잡자"

 

【 청년일보 】 개인적으로 운송수단에서 우리의 일상에 가장 밀접하게 관련된 운송수단은 자동차라고 생각한다. 개인의 자유로운 이동과 그에 따른 편안함에 큰 기여를 했기 때문이다.


하지만 내연기관 특유의 작동 방식으로 인한 환경문제, 운전자의 부주의나 실수로 인한 안전문제가 존재한다.


이런 상황에서 가장 큰 혁신은 소프트웨어적인 부분은 자율주행 자동차, 하드웨어적인 부분에서 전기차라고 생각한다. 또, 전자는 안전과 편리함을 위해, 후자는 환경보호와 관련있다.


◆ 어떻게 움직이고 어디서 왔을까


전기차는 고전압 배터리에서 전기에너지를 모터로 공급해 동력을 발생시키는 차량으로, 화석연료를 전혀 사용하지 않아 매연을 발생시키지 않는 차량이다.


전기차를 운행하려면 외부 전력 공급을 통한 충전이 필요하다. 현재 급속충전기는 50㎾급으로 완전방전상태에서 80%충전까지 30분이 소요되며, 완속충전기는 약 6~7㎾급으로 완전방전에서 완전충전까지 4~5시간이 소요된다.


내연기관 엔진없이 충전된 배터리에서 공급되는 전기에너지만을 동력원으로 전기모터를 구동하며, 회생제동 기능을 이용한 운행 중 배터리 충전으로 제동횟수가 많은 도심에서 에너지 효율성이 극대화된다.


여기서 회생제동이란 브레이크 제동 시 모터가 발전기로 전환돼 역으로 배터리를 충전하는 것으로, 다르게 말하면 전류의 방향이 반대가 돼 배터리에 전기를 보내는 것이다.


전기차의 최초 발명 시점은 우리의 예상보다 훨씬 빠른데, 무려 내연기관이 발명되기도 전인 1830년대로 거슬러 올라간다. 영국의 사업가 로버트 앤더슨이 기초적인 전기 자동차를 발명했고, 이후 1880년대에 도로에서 처음 시연에 성공한 사람은 프랑스의 발명가 구스타프 트루베였다. 하지만 전기자동차는 이후 각종 문제점을 노출했고, 그 빈자리를 내연기관이 채우게 됐다.


◆ 내연기관과의 비교 및 현황


내연기관차와 달리 엔진이 없이 배터리와 모터만으로 차량을 구동하고, 화석연료를 소모하는 엔진대신 모터로 작동하므로 대기오염물질과 온실가스를 배출하지 않는다. 대신 배터리 용량에 따라 주행가능 거리에 차이가 있다.


다만 전기차라고 해서 무조건 내연기관보다 우위에 있는 것은 아니다. 현재 전기차의 가장 큰 문제점은 충전 문제와 배터리 무게 문제다. 충전 문제는 아직까지는 전기차 충전소가 충분히 확보되지 않았고, 무엇보다 충전하는 전기에너지가 아직 화석연료로 생산된다는 점이다.


배터리 문제는 현재 많이 쓰이는 리튬 이온 배터리는 안전성과 환경오염 문제를 안고 있다. 그 예가 현대 코나 전기차에서 발생하는 사고로, 원인이 리튬 이온 배터리팩에서 결함이 있는 것이었다.


따라서 이 두 부분이 해결돼야 전기차가 진정한 친환경 자동차로 거듭날 수 있을 것이다. 이 때문에 아직 생산 단가가 싸고 배터리보다 가벼운 액체 연료를 쓰는 내연기관 자동차가 아직 '경제적으로는' 우위를 차지하고 있다.


이는 최초로 전기차가 발명됐을 때에는 더욱 심각했으며, 현재도 아직 해결해야할 문제로 남아 있다. 하지만 장래 기술 발전 가능성과 친환경성에 대해서는 전기차가 우위라고 볼 수 있는데, 이는 배터리 팩의 무게를 앞으로 줄일 수 있을 가능성에 비해 내연기관의 크기나 연료의 무게를 줄일 가능성이 높지 않다는 점이 이를 뒷받침한다.


현재 전기 자동차의 배터리 팩은 리튬 이온 배터리팩을 사용하는데, 폭발 가능성이 높아 안전 문제와 환경 문제가 있어 이를 대체할 소재를 개발 중이다.


반면 내연기관의 엔진은 사용되는 금속을 바꾸더라도 시스템을 유지한 채 화석연료 외의 연료로 대체할 경우 효율이 급감하기에 현재의 환경오염이 심한 방식을 고수할 수밖에 없다. 현대적 의미의 전기차를 발명한 회사는 따로 있지만 전기차가 내연기관에 뒤지지 않고 오히려 앞설 수 있다는 가능성을 보여준 회사는 단연 테슬라라고 할 수 있다. 


이는 테슬라 모델 S를 통해 알아볼 수 있는데, 해당 모델은 전기차 최초로 항속거리(운송수단이 1회 완충한 연료로 주행하는 최대 거리) 400마일(약 640㎞)를 넘어섰는데, 이는 미국 환경보호국이 인증한 가솔린 엔진과 비교해도 뒤지지 않는 항속거리를 달성했다는 뜻이다.


즉, 환경을 위해 편리함을 포기하지 않아도 된다는 뜻으로도 해석이 가능하다.


◆ 앞으로는 어떻게 되고, 어떻게 해야 할까


세계의 많은 국가들이 환경 문제를 인식하고 있으며, 이에 따라 미국 캘리포니아 주를 시작으로 미국의 각 주나 유럽 국가들이 늦어도 2040년 안에 내연기관을 퇴출하겠다고 선언했다.


이는 기존 내연기관이 환경에 악영향을 미치고 있다는 것을 각 국가들도 분명하게 인식하고 있으며, 이를 해결하기 위한 대체 방안으로 전기차를 생각하고 있다는 뜻이기도 하다. 앞서 말했듯이 전기차는 아직 해결하지 못한 문제를 지니고 있다.


하지만 내연기관이 지닌 근본적 문제와 비교해보면 인류 입장에서 오히려 해결하기 쉬운 문제다.


단적으로 지금도 전기차의 배터리는 점점 개선되고 있지만 오염된 환경이 돌아오기까지는 그것과는 비교할 수 없는 노력이 들어가고도 해결되지 않고 있다. 이 부분만 봐도 앞으로 전기차가 나갈 방향성은 명확하다.
 


【 청년서포터즈 6기 심현준 】

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