21세기 들어 에너지의 미래와 함께 산업계의 가장 큰 화두는 자율주행자동차다. 눈에 보이는 것으로는 플러그인 하이브리드, 하이브리드, 전기차 등 연비절감에 관련한 첨단 친환경 자동차엔진 기술이 있고 또 다른 측면에서는 자율주행자동차 기술 개발이 뜨겁다. 당분간은 이 두 가지 주제가 중심이 될 것이다. 간단하게 표현하면 화석연료를 사용하지 않는 자율주행자동차를 탈 수 있을까로 요약할 수 있다.

글 / 채영석 (글로벌오토뉴스국장)

지구상의 화석연료는 과연 고갈될까?

우선은 에너지에 대한 이해가 필요하다. 지금까지 우리는 석유고갈론과 이산화탄소로 인한 지구온난화를 기정 사실로 받아 들여왔다. 그 두 가지 "종교(확실한 근거없이 믿는 것이라는 부정적 의미에서의 표현)"에 금이 가기 시작했고 지금은 미국인의 절반 이상이 과장됐다는 반응을 보일 정도로 시각이 달라져 있다.

1980년대 중반 잔존량이 30년 분량(세계석유개발자협의회)이었던 석유가 2005년에는 45년으로, 2010년에는 46년으로 늘었다. 여기에 지금은 셰일 가스와 셰일 오일까지 등장했다. 미국에 매장되어 있는 셰일 가스의 양만도 70억 지구인이 100년 동안 사용할 수 있는 양이라는 주장까지 나왔다. 중국과 러시아의 매장량이 훨씬 많지만 그것은 계산에 넣지도 않았다. 당장에 확인된 화석연료(석유, 천연가스, 셰일 가스와 셰일 오일 등)의 잔존량은 400년 분량이라는 통계도 나와있다. 그것 말고도 말레이시아는 최근 그들이 60년 동안 채굴했던 만큼의 석유가 매장된 유전을 발굴했다고 밝히고 있다.

그런데 이 데이터 역시 신빙성에 의문이 일고 있다. 화폐전쟁5(폭풍전야, 2014 RHK刊)의 저자 쑹훙빈과 한계비용제로사회(2014, 민음사 刊)의 저자 제러미 리프킨 등은 이미 2010년에 셰일 가스 채굴량이 피크를 넘어섰다고 주장하고 있다.

그런 와중에 미국은 40년만에 처음으로 2014년 7월 초경질유를 수출하며 에너지 수출국의 길을 가고 있다. 그리고 한국 주유소의 기름값은 야금야금 내려가 어느새 1,600원대까지 내려갔다. 과연 석유가 고갈될 것인지에 대해 진정한 연구가 요구되고 있다.

지구온난화의 원인이 과연 이산화탄소일까?

또 한가지는 이산화탄소로 인한 지구온난화론이다.처음 주장했던 것은 영국의 이스트 앵글리아 대학 기후센터다. 유엔산하협의체 IPCC의 지구온난화의 이론적 토대를 제공하고 있는 단체다. 2009년 코펜하겐 기후회의 보름 전에 이 기후센터의 컴퓨터가 해킹 당했다. 주된 내용은 기상 전문가들의 연구결과가 허점 투성이이고 심지어 그들이 자신들에게 불리한 데이터는 삭제하거나 조작했다는 사실이 증명되었다. 따라서 이산화탄소가 기후 변화를 초래한다는 이른바 지구온난화는 가공된 이론이라고 주장이 재기됐었다.

참고로 적도 아래 말레이시아의 평균 기온은 1990년대 이전에는 35~38도 전후였으나 최근에는 28~30도로 낮아졌다. 그런데도 대부분의 북반구에 위치한 선진국 거주자들은 56년, 혹은 40년만의 혹한이 와도 그 역시 지구온난화가 원인이라는 논리를 발굴해 냈다.

그에 대한 ‘월 스트리트 저널’의 기사 내용이 인상적이다.
“이스트 앵글리아대학이 조작한 이메일은 2009년 11월 17일에 세상에 널리 알려졌다. 그럼에도 이들 기상학자들은 사실과 다른 데이터를 이용해 기후 온난화의 허상을 만들어 내고 전 세계적으로 불안심리를 조성하는데 "성공"다. 이들은 이렇게 각국 정부나 다른 기구를 속여서 더 많은 연구비를 얻어 냈다.”

이런 허구는 그 외에도 적지 않다. 2007년 노벨평화상을 공동 수상한 유엔 정부간 기후변화 위원회(IPCC)의 라젠드라 파차우리(Pachauri) 의장이 거액의 연구기금을 타내기 위해 '히말라야 빙하가 곧 녹아 없어질 것'라는 허위 주장을 되풀이해온 것으로 드러났다고 영국 일간지 더 타임스는 2010년 1월 15일자를 통해 비판했다. 거짓 연구결과가 드러나고 그에 대한 비판이 있음에도 맹신에 가까운 사람들이 많다는 것도 좋은 예다. 당시 한국은 이명박 정부의 '저탄소 녹색성장' 구호에 묻혀 그 어느 언론도 보도하지 않았다.

세계적인 환경 전문가도 다른 시각을 내비쳤다. 유럽에서 가장 유명한 환경 전문가인 덴마크 국립환경연구소 소장 비외론 롬보르(Bjorn Lomborg, 덴마크 국립환경연구소 소장으로 유럽에서 가장 유명한 환경 전문가)는 최근 탄소 배출 줄이기의 효과가 오히려 더 큰 제앙을 불러 올 수 있다고 주장했다.

그의 주장을 일부 옮겨 본다. "급격한 이산화탄소 배출량 감축이 우리 생활에 미치는 손실은 기후변화 자체가 미치는 영향보다 훨씬 더 크다. 특히 중국과 같은 개발도상국에게는 피해가 막대하다. 그 이유는 간단하다. 우리가 아무리 풍력, 태양, 지열 및 기타 지속 가능하고 탄소배출이 없는 에너지원에 대해 낙관적으로 이야기한다고 해도 결코 변하지 않는 사실이 있기 때문이다. 그것은 바로 가까운 시일 안에 어떠한 대체에너지도 현재 화석연료가 맡고 있는 중대한 책임을 부담할 수 없다는 점이다. 그래서 나는 일찍이 정책 결정자들에게 녹색 대체에너지 연구개발을 크게 강화할 것을 독촉해 왔다."

환경전문가의 입에서 나온 말이다. 요지는 이산화탄소 배출량 저감 운동의 효과가 없다는 것이다. 그렇다고 그의 의견이 정답이 될 수 없는 것이 세상의 이치이지만 문제는 그런 논란에서 특정한 쪽으로 결론이 나기 어렵다는 것이다.

그럼에도 이산화탄소를 줄이고 연비성능을 향상시키는 것은 피할 수 없다.

그런 복잡한 상황에서 자동차회사들은 그러면 어떤 자세를 취하고 있을까. 결론부터 말하자면 화석연료를 사용하는 자동차시대의 종말은 아직 먼 미래로 보고 있다. 그럼에도 그들은 배터리 전기차와 하이브리드 전기차, 연료전지전기차의 개발에 힘을 쏟고 있다. 그리고 그 로드맵까지 제시하며 마치 머지 않아 수소의 시대가 도래할 것이라고 주장하고 있다.

이런 자동차회사들의 움직임의 진실은 크게 두 가지로 분석할 수 있다. 하나는 산유국(정확히는 유통권을 장악하고 있는 미국)에 휘둘리지 않기 위한 대안을 찾는 차원이다. 아우디가 폐자원을 활용해 G가스를 개발하고 있는 것 등이 그 예다. 또 하나는 그 이유가 어떻든 갈수록 강화되어가고 있는 각국의 배기가스와 연비규제 기준을 충족하기 하기 위함이다. 전통적으로 유럽은 이산화탄소규제에, 미국과 일본은 미세먼지규제에 더 비중을 두어왔다. 중국은 이산화탄소보다는 당장에 미세먼지가 급한 나라다. 무엇을 규제하든 충족시켜야 한다.

20세기 말 지구온난화에 대한 이슈화가 성공(?)하면서 2005년을 전후해 이산화탄소가 전 세계적인 이슈로 부상하면서는 크게 이산화탄소 감축기술과 연비성능 향상기술 개발에 많은 힘을 들이고 있다.

그 문제의 해결을 촉발한 것이 1992년 미국 캘리포니아주의 완전무공해법(Clean AirAct: 전체 판매대수 중 일정 비율을 완전무공해차로 팔아야 한다는 것)였다. 1998년부터 시행하기로 한 이 법은 연기를 거듭하며 아직 실행에 옮기지 못하고 있다. 그럼에도 각국의 배기가스규제기준은 계속 강화되고 있다. 또한 에너지 환경도 나라마다 다르다. 미국에서는 가솔린이 주고 유럽은 디젤이 60%에 육박하고 있으며 브라질에서는 95%가 에탄올차다. 중국은 신에너지자동차(배터리전기차와 플러그인 하이브리드카) 판매를 장려하고 있다.

2009년 미국이 시작한 배터리전기차의 바람은 크게 진전을 보지 못하고 있다. 배터리 기술 발전의 한계로 인해 항속거리 및 충전 시간에 본질적인 변화가 이루어지지 않고 있다는 얘기이다. 지금은 내연기관의 기술발전을 중심으로 전기차와 하이브리드 등 전동화 기술의 포괄적인 기술 개발이 진행되고 있는 상황이다. 최근에는 플러그인 하이브리드카에 대한 관심이 높아지고 있다.

하이브리드 기술은 1909년 포르쉐가 처음 개발했다가 1997년 토요타가 첫 번째 시판용 모델을 출시하면서 주목을 끌었다. 기본적으로 내연기관 엔진과 전기모터를 동시에 탑재한 차를 하이브리드카로 분류한다. 기술적으로는 직렬형과 병렬형, 직병렬 혼합형으로 분류된다.

직렬형은 내연기관은 발전기의 역할을 하고 전기모터로 구동하는 것이다. 병렬형은 전기모터와 내연기관이 각각 구동을 하기도 하고 병행하기도 한다. 이 두 가지 기술을 결합해 독창적인 에너지 배분 시스템을 채용한 것이 토요타의 직병렬 혼합형이다.

이 부문에서는 토요타가 아직까지 264개의 특허를 소유하고 있다. 때문에 토요타의 기술을 라이센스 생산했던 포드와 마쓰다 등 세 개 메이커를 제외하면 모두 직렬형, 혹은 병렬형 시스템을 사용하고 있다. 그런 구조적인 차이와 함께 토요타가 발전시켜온 에너지관리시스템의 노하우로 인해 연비 성능에서 차이가 난다.

토요타가 하이브리드를 처음 도입했을 때 유럽과 미국 메이커들은 관심을 두지 않았었다. 유럽 메이커들은 이산화탄소 감축에 효과적인 디젤 기술 개발에 더 비중을 두었다. 하지만 각 나라마다 규제하는 배기가스의 종류에 차이가 나기 때문에 지금은 전 세계 메이커들이 하이브리드와 내연기관, 배터리 전기차 등 가능한 모든 것들을 개발 생산하고 있다.

그런 와중에 주로 중대형 럭셔리카를 생산하고 있는 메이커들이 각국의 연비와 배기가스규제 기준을 충족시키기 위해 하이브리드 시스템을 채용하게 되었다. 그러나 그들이 원하는 성능을 만족시키지 못한다는 평가를 내렸다. 그래서 최근 플러그인 하이브리드 시스템을 채용한 모델들이 등장하고 있다. 포르쉐 918스파이더라는 수퍼스포츠카와 메르세데스 벤츠 S500, BMW X5/X6, 폭스바겐 골프, 볼보 S60 등 대부분의 메이커들이 플러그인 하이브리드 모델들을 출시하고 있다.

일반 하이브리드와는 배터리와 전기모터 용량이 다르다. 예를 들어 포르쉐 카이엔의 경우 하이브리드 모델은 1.7kWh, 플러그인 하이브리드 모델은 10.8kWh의 배터리를 탑재한다. 전기모터는 52마력과 95마력으로 차이가 난다. 발진 초기부터 최대토크를 발생하는 전기모터의 힘을 최대한 활용해 파워와 연비성능을 동시에 만족시키고자 하는 목적이다.

이 플러그인 하이브리드 바람을 일으킨 것은 쉐보레 볼트라고 하는 레인지 익스텐더(항속거리 연장형)다. 이론적으로는 직렬형 하이브리드 시스템이다. 전기모터로 구동을 하며 내연기관은 발전하는 역할만 한다. 배터리 전기차가 기본인 BMW의 i3에도 이 레인지 익스텐더 버전이 있다.

이 외에도 아이들링 스톱을 비롯해 시프트 업 인디케이터, 정속주행시 엔진 시동이 꺼지는 코스팅(셰일링) 기능, 브레이크 에너지 회생, 다단 변속기 등 연비 성능 향상을 위한 대부분의 기술들도 마이크로 하이브리드로 분류해 발전을 거듭하고 있다.

지금 자동차회사들은 이 두 가지 스텐스를 동시에 취하며 시장에 따라 자신들의 이미지를 강화하기 위한 수단으로 활용하고 있다. 최근 장하준 박사가 그의 저서 경제학강의(2014, 부•키 刊)에서 주장했듯이 우리가 사는 세상이 경제학적 논리가 아니라 정치경제학적 논리에 의해 휘둘린다는 말을 실감할 수 있는 내용이다.

궁극적인 안전장비로 개발되고 있는 자율주행자동차의 개발 목적 중에도 연간 130만명의 교통사고 사망자를 저감 외에 연비성능 향상을 내 세우고 있을 정도로 에너지 절약이 시대적 과제인 것은 분명하다.

지금 자동차회사들은 이 두 가지 스텐스를 동시에 취하며 시장에 따라 자신들의 이미지를 강화하기 위한 수단으로 활용하고 있다. 최근 장하준 박사가 그의 저서 경제학강의(2014, 부•키 刊)에서 주장했듯이 우리가 사는 세상이 경제학적 논리가 아니라 정치경제학적 논리에 의해 휘둘린다는 말을 실감할 수 있는 내용이다.

그래서 자율주행자동차의 기술에 더 많은 관심이 집중되어 있는 것이 작금의 현실이다. 다만 운전석에 반드시 누군가가 앉아 있어야 한다는 쪽으로 논리가 정리되어 가고 있다. 다시 말해 자율주행자동차는 궁극적인 안전장비로 개발되고 있다는 것이다. 자율주행자동차의 개발 목적의 핵심은 연간 130만명의 교통사고 사망자를 줄이기 위함이다. 여기에 트럭 인력 부족 해소, 연비성능 향상, 노약자 이동권 보장, 카 셰어링용, 주차 편의성 등 수요를 늘릴 수 있는 소구 포인트를 내 세우고 있다.