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미국 마르퀴스 후즈후(Marquis Who’s Who)가 발행하는 세계인명사전(Who’s Who in the World)을 비롯해 세계 주요 인명사전에 수십차례 등재된 대림대학 자동차공학과 김필수 교수가 애정어린 눈으로 본 자동차산업에 대한 글입니다. 김 교수는 낙후된 중고자동차, 정비, 튜닝 및 이륜차 분야를 활성화하기 위해 각종 단체를 조직하거나 세미나, 포럼 등을 개최하는 등 왕성하게 활동하고 있습니다.

전기자동차 범용화 시대 언제 오는가?

페이지 정보

글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)
승인 2011-05-03 00:30:40

본문

자동차 역사 120년 동안에 지금의 가솔린엔진과 디젤엔진이 전체를 주도했다고 과언이 아니라고 할 수 있다. 그 만큼 석유자원의 풍부한 공급과 자동차 기술의 진보가 함께 하면서 이동수단의 핵심역할을 하여왔다고 할 수 있다. 그러나 20여년 전부터 친환경에 대한 관심이 높아지고 석유자원의 한계를 고민하면서 지금의 자동차를 대체하고자 하는 연구가 본격화되어 본격적인 친환경 자동차가 대두되기 시작했다. 특히 지구 온난화가스인 이산화탄소 문제가 부각되면서 가장 영향을 많이 주는 자동차의 패러다임이 본격적으로 변화되는 동기를 부여하였다. 이제 친환경 자동차는 하나의 흐름이 되어 차원이 다른 자동차의 시대로 이끌어내고 있다고 할 수 있다.

이에 따라 세계적인 자동차 메이커들은 앞으로의 생존을 좌우할 친환경 자동차의 개발에 몰두하고 있는 상황이다. 지금의 내연기관보다 훨씬 친환경적인 하이브리드차나 플러그인 하이브리드차가 시장에 나오면서 일부 모델은 최고 연비와 친환경을 자랑하면서 주 판매모델도 등장하기 시작했다. 소비자가 요구하는 가격 및 품질을 맞추면서 친환경, 고연비로 무장한 차종 개발을 위한 치열한 전쟁이 본격화되고 있다고 할 수 있다.

이 중에서도 최근 4~5년 전부터 본격 개발되기 시작한 전기차의 흐름은 이제 전기차가 과연 시장 주도를 할 수 있을 것인가에 집중이 되고 있다고 할 수 있다. 전기차는 분명히 현존하는 무공해 자동차의 반열에 있는 최고의 차종임에 틀림이 없다. 물론 전기에너지를 만드는 원천이 무엇인가에 따라 간접적인 오염원이라고 할 수 있으나 차량 자체는 유일한 무공해 자동차이다. 그래서 지난 2009년부터 본격적인 양산형 모델이 출시되면서 소비자들의 관심이 집중되고 있다.

문제는 전기차의 단점이 아직 많이 존재한다는 것이다. 동급의 가솔린차 대비 가격이 2.5배~3배에 이른다는 점, 이중 배터리 가격이 약 50~60%에 이르고 배터리 10년 내구성의 보장에 대한 우려, 충전시간과 일충전거리의 한계, 충전기와 같은 인프라 구성의 시간적 한계 등 어느 하나 호락호락한 문제가 아니라는 것이다. 소비자 측면에서는 양산형 모델의 한계가 상기한 어느 한 문제라도 존재한다면 구입 자체를 하지 않는다는 것이다. 그러나 확실한 것은 전기차가 환경 문제 등 상기한 각종 문제로 인하여 필수적인 차종으로 등장할 것이라는 것이다. 아직 문제가 있으나 개발 속도가 가속화되고 단가가 하락한다면 충분히 지금의 내연기관을 대체할 수 있기 때문이다.

세계 각국의 정부나 메이커들도 전기차가 의미하는 바를 확실히 인지하고 세계적인 모델을 통하여 시장을 주도하기 위한 움직임이 가열되어 있다고 할 수 있다. 당분간은 지금의 내연기관 차와 하이브리드차 및 전기차가 주도하기 위한 싸움이 더욱 치열해질 것이다. 결국은 궁극적으로 전기차가 주도할 시기가 올 것이나 언제냐 하는 문제는 누구도 답을 주시 힘들 것이다. 확실한 것은 그 시기가 생각 외로 빨리 다가올 수 있다는 것이다. 차량 자체의 문제점을 기술 개발과 더불어 정부나 지자체의 인센티브와 국제 환경 규제의 강화로 어쩔 수 없이 전기차를 사용할 시기가 빨리 다가올 수 있기 때문이다.

그러나 역시 가장 중요한 점은 상기한 전기차의 단점을 얼마나 빨리 낮추어 지금의 내연 기관차와 대등한 관계를 유지하는 것이 가장 중요하다는 것이다. 전기차의 완전 상용화 시점에 대한 논란은 각 메이커, 학자, 엔지니어들 사이에서도 지속적으로 발생하고 있다. 주도권을 갖기 위한 싸움도 심해지고 있다. 용어의 정의나 배터리 셀 등 표준화를 위한 주도권 싸움도 있고 하이브리드차 등 다른 친환경차에 자신이 없는 경우 벌써부터 전기차에 올인하는 메이커들도 등장하기 시작했다. 일부 엔지니어들은 상기한 전기차 단점 중 상당부분은 해결되었다고 자신하곤 한다. 전기차 비용도 바로 낮출 수 있다고 공언한다.

가장 비용부담이 되는 배터리도 현재보다 수분의 1로 비용을 낮출 수 있다고 하고 있다. 결론은 아직 안 되고 있다는 것이다. 기술이 개발되어 적용되고 양산모델까지 나오는데 수년이 걸린다는 것이다. 그리고 실제로 현장에 나오면 생각 외로 부대비용이 많이 올라간다는 것이다. 또한 그렇게 낮출 수 있다고 언급한 지도 수년이 흘렀으나 지금도 이행이 되지 않는다는 것이다. 예전에 연료전지차가 세계를 주도할 것이라고 약 20년 전에 언급하였으나 10년이 지난 시기에도 10년 후라고 얘기하였다. 그 시점인 지금도 10년 후라고 얘기하고 있다.

그래서 소비자가 인정하는 완전한 양산모델은 쉽지 않은 것이다. 엔지니어의 기술적인 언급은 현실에 와닿지 않는 경우가 많다는 것이다. 배터리 내구성도 충분이 10년은 보장할 수 있는 기술이 있다고 언급하곤 한다. 배터리 중 특성이 가장 뛰어나다는 리튬계열 배터리의 경우 더욱 3천번의 충방전 횟수를 넘어 5천번도 현재의 기술로 충분하다고 언급한다. 3천번 정도면 연간 배터리 충방전 횟수를 300번 사용한다고 가정하여도 10년은 충분히 사용할 수 있다는 것이다.

그러나 일반 사용자가 실제로 배터리를 사용하면서 수시로 극한을 오가는 기온과 항상 다른 배터리 사용량과 충전 시간 등 각종 조건의 차이로 실제로는 생각 외로 내구성이 떨어진다는 것이다. 가장 간단한 예는 리튬배터리의 대표 모델인 휴대폰 배터리를 참고하면 쉬울 것이다. 휴대폰 배터리를 수천 번 이상의 충방전 횟수를 시험하였다고 하나 실제로 사용하는 사람치고 2~3년 이상을 버티기가 힘들다는 것이다. 실제로 1천번의 충방전 횟수를 넘기기 힘들다는 것이다. 배터리 때문에 휴대폰을 바꾸는 소비자들도 많다는 것이다. 충전횟수만 중요한 것이 아니라 충전하여도 실제로 사용하는 에너지량이 줄어든다는 것이다. 그래서 시험상의 한계는 실제 일선에서 사용할 경우 생각 이상으로 수명 등이 줄어든다는 것이다. 이 외에도 각종 단점의 해소는 시간과 열정과 비용이 천문학적으로 수반된다는 것이다.

그래서 전기차는 어느 문제 하나 풀기 쉬운 경우는 없는 실정이어서 더욱 완전 양산화가 어렵다는 것이다. 일각에서는 쉽게 쉽게 얘기하는 경우가 많으나 세월은 빠르게 흐르면서 양상 모델 출시는 늦어진다는 것이다. 현재 출시되는 경형 전기차의 비용이 5천만원 이상 되는 경우를 보면서 분명히 한계가 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

얼마 전 예측된 2020년 자동차 점유율 중 전기차 5%, 하이브리드차 5%, 플러그인 하이브리드차 10%, 그리고 나머지 80%는 여전히 개선된 가솔린차와 디젤차가 차지하고 있다는 얘기가 있었다. 공감이 많이 가는 얘기이다. 이미 예전부터 친환경차 얘기가 나오고 세계 각국에서 친환경차를 언급하고 있으나 아직 세계를 주도하고 있는 차량은 내연 기관 차량이다. 그렇게 쉽지 않다는 것을 알 수 있다.

지구 환경을 생각해서라고 하루속히 전기차 등 친환경차가 많이 개발되어 오염 없는 시대가 빨리 다가오기를 기원한다. 전기차는 더욱 그럴 것이다.
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