1. 도입
최근 일본의 자동차기술관련 신문 기사들을 살펴보면 가장 많이 등장하는 내용이 전기자동차(EV), 하이브리드 자동차(HV), 연료전지 자동차(FCV), 초소형 자동차, 클린디젤차 등의 이른 바‘에코카’에 관한 내용이다. 대지진 후 에너지 저감에 대한 요구가 거센 지금, 에코카의 조기보급에 대한 노력은 어느 때보다 더 활발하게 이루어지고 있는 듯하다.

글 / 문석수 (일본산업기술총합연구소)
출처 / 한국자동차공학회 오토저널 2012년 11월호

에코카의 보급을 촉진하기 위해서 일본 정부는 작년 12월부터 최근까지 에코카 보조금 제도를 시행하였으며, 이에 발맞추어 자동차 메이커 역시 EV, HV, 고연비∙저배기 에코카를 앞다투어 개발 및 출시하고 있다.

지난 호에 2012년 상반기의 일본엔진기술동향을 전반적으로 정리해서 보고한 적이 있다. 본 고에서는 그 이후 몇 개월 간 이슈화 되었던 일본의 자동차 기술동향 중 에
코카에 대한 내용에 초점을 맞추어 정리해 보고자 한다.

2. 에코카 보급 정책
2.1 에코카 보조금 정책
에코카 보조금 제도는 환경성능이 우수한 신차의 구입을 촉진하여 환경대책에 공헌하면서, 동시에 일본 자동차 시장의 활성화를 촉진하는 것을 주 목적으로 하고 있다. 구체적으로는 일정 환경요건을 만족하는 신차를 구입하면 운전자에게 세금을 감면(에코카 감세)해 주고 보조금(에코카 보조금)을 지급하는 형태이다. <표 1>은 에코카 감세 및 보조금 정책을 정리해서 나타내고 있다. 여기서 특징적인 것은 전기자동차 및 친환경 천연가스, 클린디젤 자동차의 경우에는 특정기준 없이 보조금이 지급된다는 것이다. 일반차량의 경우에는 특정기준을 충족해야만 감세 및 보조금의 혜택을 받을 수가 있다.

정책적인 내용은 에코카의 보급에 매우 효율적이나, 이슈화 되고 있는 것은 총 지급보조금이 3,000억 엔을 초과하면 보조금 신청이 종료된다는 사실이다. 자동차업체들은 1월부터 6월까지 에코카 보조금 대상차량을 앞다투어 출시했으며, 이 중 도요타의 프리우스(Prius) HV와 혼다 Fit가 신차판매 수위를 점유했다. 7월이 되면서 책정된 보조금이 거의 바닥이 났고, 7월 말이 되면 신청이 종료될 것으로 예상되어, 자동차 업체들은 소비자의 반동심리에 의해 신차판매가 급감할 것을 우려했다.

실제로 2009년 실시된 보조금 지급의 경우, 종료된 후 차량 판매 대수가 20~30% 급감했던 전례가 있었기 때문이다. 이에 대한 완충책으로 폭스바겐 일본법인은 주력 2차종을 8월까지 구입할 경우 보조금 신청이 중단되도 10만 엔을 환원하는 안을 내놓았으며, 혼다는 이 시기에 맞춰 신형 경차를 발매해 신차효과를 노리기도 했다.

그러나 실제 보조금 지급의 중단은 9월에 들어서야 이루어졌으며, 우려했던 바와는 달리 반동심리에 의한 판매 급감현상은 현재까지 나타나지 않는 것으로 발표되고 있다.

2.2 2020년까지 에코카 점유율 50%까지 증대
지난 7월 일본경제신문은 일본정부가 세우고 있는 그린성장전략의 내용을 소개했는데, 이는 에코카의 인프라를 정비하여 2020년까지 에코카의 신차판매점유율을 현재의 20%에서 50%까지 끌어올리는 것이라고 밝혔다.

지금까지 일본이 구축한 하이브리드 자동차 기술에 대한 우위성을 유지하도록 지원하며, 또한 민간기업의 배터리 기술개발에도 지원할 것이라 밝혔다. 이를 통해 현재 200km 정도 주행가능한 배터리의 성능을 2배까지 끌어올리고, 전국에 보통충전기를 200만기, 급속충전기를 500만 기까지 설치할 목표를 세우고 있다고 언급했다. 또한 현재 신차판매대수의 1%에도 미치지 못하는 EV 및 플러그인 HV의 점유율을 20%까지 끌어올리는 계획임을 밝혔다. 이에 더불어 1, 2인용 초소형 자동차의 보급을 촉진하기 위한 제도정비에도 착수하고 있는데, 올해 안에 초소형차를 대상으로 하는 인정제
도를 운용할 방침이며, 이를 위해 충돌안전성능 등의 새로운 기준책정을 서두르고 있다고 밝혔다.

이러한 일본경제신문의 보고 이후, 지난 9월 14일 정부에서 발표한 혁신적에너지∙환경전략에서‘신차판매에서 차세대 자동차가 점유하는 비율을 2020년까지 50%로 끌어올리는 것을 목표로 한다’고 언급하고 있어, 실제로 에코카의 보급촉진을 정부차원에서 가속화할 것 임을 시사했다.

2.3 FCV를 위한 수소 스테이션 규제 완화
현재 일본에서는 FCV의 보급을 위한 수소 스테이션 정비 및 이를 위한 법적규제 완화에 대한 논의가 활발하게 진행되고 있다. 현재 수소 스테이션 보급의 가장 큰 장애물로 여겨지는 법적규제는 경제산업성 소관‘고압가스보안법’의 14항목, 국토교통성 소관‘건축기준법’의 1 항목, 소방청 소관‘소방법’의 1항목, 총 16항목에 달한다.

FCV의 시장 투입을 위해서는 연료충전 시 수소가 현재의 가솔린/디젤과 같은 안정성을 가져야 하는데, 정부는 안정성 문제와 FCV 보급촉진의 밸런스를 고려하여 2011년부터 이 16개 항목의 재검토에 착수했다.

앞서 언급한 정부의‘혁신적에너지∙환경전략’에서‘연료전지 자동차를 2015년 시장에 도입하기 위해 환경 정비를 추구한다’는 내용이 언급되고 있어, 이러한 법적규제완화 및 수소 스테이션의 보급이 정부차원에서 가속화될 것으로 보인다.

3. 에코카 개발동향
3.1 전기자동차 (EV)
혼다(Honda)는 지난 8월 31일 전기자동차 Fit EV <그림 1>의 리스판매를 시작했다. Fit EV의 전력소비율은 1km 주행당 106Wh이며, 이는 경쟁차량인 닛산(Nissan) 리프(Leaf)의 124Wh, 미츠비시(Mitsubishi) 아이미브(i-MiEV)의 110Wh보다 앞선 수치이다. 또한 1회 충전으로 225km를 주행할 수 있으며 이 역시 닛산 리프의 200km, 미츠비시 아이미브의 180km보다 향상된 수치이다. Fit EV의 최고시속은 144km/h이며, 1회 충전시간은 급속충전기를 이용하면 20분, 200V의 전압을 이용하면 6시간이다.

배터리의 경우 온도의 매니지먼트가 중요하기 때문에 냉각성능을 향상시켰으며, 이를 통해 주행과 충전을 되풀이해도 배터리의 상한온도를 넘지 않아 온도상승에 의한 출력감소를 방지하고 내구성 향상을 이루어냈다. 또한 감속 토크를 전기로 바꾸어서 배터리에 축전하는 회생 시스템에 보다 많은 감속 에너지를 회수할 수 있는 전동서보 브레이크(Servo Brake) 시스템을 채용했다. 이 시스템의 채용에 의해, 종래의 유압 부스터식보다 회생량을 약 8% 향상시켰다고 밝혔다. 차량의 가격은 400만엔이며, 현재는 자치체나 기업 등에게만 리스판매를 하고 있고 일반에는 판매되지 않고 있다.

도요타(Toyota)는 지난 7월 2일 1인승 초소형 EV 코마스(COMS)를 전격 발매했다. 코마스는 근거리 이동 및 고령자의 승차 편이성을 목적으로 개발한 모델이다.코마스는 가정용 100V 전원으로 6시간 만에 충전할 수 있으며, 1회 충전 당 최대항속거리가 약 50km, 최고속도가 60km/h이다. 가격은 약 66만 엔에서 79만 엔 정도이다.

3.2 하이브리드 자동차 (HV)
지난 8월 이스즈(Isuzu)는 HV 대형노선버스‘엘가 하이브리드(ERGA Hybrid)’의 발매를 시작하고, HV 버스의 선행주자인 히노(Hino)의 추격에 들어갔다. 지난 2010년 미츠비시 후소(Fuso)가 HV 트럭 및 버스의 판매를 중단한 이후 히노가 HV 버스시장을 주도해 왔으나, 이스즈가 여기에 뛰어들게 되면서 버스 회사의 선택의 폭이 넓어지고 향후 HV 버스의 보급이 증가할 것으로 기대되고 있다.

<표 2>는 일본 하이브리드 버스의 모델 및 연비, 판매대수를 나타내고 있다. 이스즈의 새로운 하이브리드 버스는 히노의 노선버스용 모델과 차량가격은 거의 동등하나 연비가 약간 향상되었다.

3.3 연료전지 자동차 (FCV)
도요타는 2011년 도쿄모터쇼에 연료전지 자동차 FCV-R을 공개하고, 2015년에 FCV의 시장도입을 목표로 하고 있음을 공표한 바 있다. FCV-R은 70MPa의 고압수소 탱크를 탑재하고, 연료전지 스택의 효율향상에 의해 약 700km 이상의 항속거리를 달성한 차량이다. 도요타는 지난 9월 24일 차세대 환경대응차 전략의 아웃라인(Outline)을 발표했는데, 그 전략의 핵심은 HV 21차종의 대량투입, 연내 EV의 국내발매, 2015년에 연료전지
자동차의 상품화를 이루어 에코카의 전방위전략에 의해 타회사를 압도하겠다는 것이다. 이번 도요타의 발표를 통해 도요타가 2015년 FCV의 상품화를 위해 박차를 가하고 있음을 재확인시켰다.

혼다는 지난 9월 21일 상세한 기술내용은 밝히지 않았으나 지금까지 FCV 자동차의 개발에 괄목한 성과를 얻었으며, 코스트다운(Cost-down)된 신형개발 모델을 2015년부터 일본, 미국, 유럽 등지에 판매할 것임을 밝혔다.

도요타와 혼다의 이러한 움직임은 앞서 언급한 정부의‘혁신적에너지∙환경전략’에 편승한 것으로 보인다.

3.4 클린디젤 자동차 (Clean Diesel Engines)
지난 호에 올해 2월에 출시된 마츠다의 신형 CX-5의 클린디젤 엔진 Skyactive에 관해 상세하게 설명한 바가 있다. 마츠다의 CX-5는 발매 후 약 4개월간 수주가 6만대를 넘어, 국내생산만을 하고 있는 마츠다의 생산능력으로는 이에 대응할 수가 없었다. 또한 장기간의 엔고현상에 의해 재정위기에 시달리고 있는 마츠다에게는 주목받고 있는 신차에 의한 재정위기의 극복이 절실한 상황이다. 이를 위해 마츠다는 2013년 초까지 히로시마 공장의 생산설비를 증강하여 CX-5의 생산능력을 50% 증가 시킨다고 밝혔다.

일본에서는 디젤엔진이 다량의 배기를 발생시킨다는 인식이 팽배해 있어, 현재까지 디젤차량의 비율이 1%에도 미치지 못하고 있다. 그러나 닛산 X-Trail, 특히 최근 마츠다 CX-5의 등장에 의해 연료가격이 저렴하고 연비가 좋은 디젤차량에 대한 인지도가 높아지고 있다. 미츠비시는 이에 주목하여 2013년부터 주력 승용미니밴 데리카(Delica)에 디젤엔진을 탑재한다고 밝혔다. 현재까지 일본 내에 디젤엔진을 탑재한 미니밴 차량은 판매되고 있지 않은 상황이다. 현재 미츠비시는 주력 SUV인 파제로(Pajero)에 디젤엔진을 탑재하고 있으며, 데리카의 시판이 이루어진다면 미츠비시의 두 번째 디젤엔진 탑재차량이 된다.

4. 결론
본 고에서는 최근 일본정부의 에코카 보급정책 및 자동차업체의 차량개발동향에 대해서 정리하였다. 현재의 정책 흐름을 정리해 보면 보면, 중장기적으로는 기존 내연기관의 향상보다는 EV, HV, FCV 등의 전기관련 자동차의 도입 쪽으로 가닥을 잡아가고 있는 듯 하다. 석유연료의 고갈 및 지구온난화에 대한 중장기적인 대책으로써는 타탕한 방향성으로 보이나, 완전한 도입이 실현되기까지 길면 수십 년이 걸릴지도 모르는 상황에서 단기적으로는 내연기관의 향상 방안도 동시에 고려되어야 할 것이다. 이에 대한 단기적 대책으로써 클린디젤 엔진을 통한 내연기관의 효율증대, 이산화탄소 순환사이클을 고려한 바이오연료의 적극적 도입, 매장량이 상대적으로 많은 천연가스 엔진의 적극적 도입 등이 고려되고 있는 흐름이다.

이번 호에서는 에코카의 정책흐름 및 개발동향에 초점을 맞추어 클린엔진 기술동향에 대한 부분은 언급하지않았다. 이어지는 글에서는 디젤엔진 및 가스엔진 등의 클린엔진 기술동향 및 이의 상세기술내용에 관해 초점을 맞추어보고자 한다.