최근 이산화탄소 배출을 비롯해 자동차의 배기가스와 관련된 수치는 갈수록 강화되고 있다. 자동차 제조사들은 이를 맞추기 위해 전기 모터에 손을 대기 시작했고, 내연기관과 전기 모터의 합을 맞추거나 발전과 동력 전달로 역할을 분리하는 등 나름대로의 수를 내기 시작했다. 배터리 제작 기술이 발전하면서 예전에는 시도할 수 없었던 장거리 주행이 가능해지자 이제는 전기 모터만을 동력으로 사용할 정도가 되었다.

글 : 유일한(글로벌오토뉴스 기자)

그런 변화 속에서 배출가스가 실질적으로 감소되고 있는 만큼 이 기조가 유지된다면 앞으로는 대기 오염을 걱정하지 않고 깨끗한 지구를 누릴 수 있을 것 같다. 그런데, 그것이 정말 그렇게 잘 이루어질까? 작년 말 즈음 미국 MIT에서 발표한 데이터는 그 동안 ‘배터리 전기차가 주행 중 오염물질을 배출하지 않기 때문에 친환경차이다’라는 일반인들의 인식을 단번에 부수는 충격적인 데이터였다.

MIT는 3대의 자동차를 비교에 동원했다. 내연기관을 탑재한 차량으로 BMW 7 시리즈 750i xDrive와 미쓰비시 미라지를, 배터리 전기차로 테슬라 모델 S P100D를 선택했다. 일반적으로 생각하기에는 배출가스가 없는 테슬라 모델 S가 이산화탄소 배출량에서 절대적으로 유리할 것 같지만, 실상은 그렇지 않았다. 모델 S가 내연기관 차량인 미라지보다 더 많은 탄소를 발생시키고 있었던 것이다.

MIT는 단순한 배출가스만이 아니라 생산 과정에서부터 동력을 얻는 데 드는 이산화탄소까지 모두 추적했다. 그 결과 테슬라 모델 S는 생산 과정에서 막대한 이산화탄소를 발생시켰고, 주행 중 발생하는 이산화탄소 역시 미라지보다 많았다. 결국 총체적으로 따지면 7 시리즈보다 이산화탄소 배출량이 적기는 하지만 미라지보다 많아서 배터리 전기차가 친환경이라는 그 간의 믿음에 큰 균열을 일으켰다.

물론 MIT의 데이터에도 반론의 여지는 있다. 테슬라 모델 S는 대형차에 가깝지만 미쓰비시 미라지는 소형차라는 것이다. 그래서 BMW 7 시리즈와 비교하면 여전히 탄소 배출에서 우위에 있다는 것도 알려져 있다. 그러나 사실 그게 중요하다기 보다는 이제는 친환경이라는 명제에 대해서 달리 생각할 때가 되었다는 것이다. 배출가스가 없다는 이유만으로 무조건 배터리 전기차를 만들고 이를 구동시킬 에너지를 만들기 위해 환경을 오염시킬 수 있는 대량의 화력발전 등을 사용하면 본말전도에 가깝다.

그러나 사실 소비자가 이를 알아채고 꼼꼼하게 비교하기는 상당히 어려운 일이므로 이는 전적으로 자동차 제조사가 책임져야 한다. 그런 점에서 올해 10월 초, 마쯔다가 발표한 Well to Wheel(연료 채굴에서 차량 주행까지) 개념의 이산화탄소 감소 개념은 참고를 할 만 하다. 마쯔다는 이를 통해 이산화탄소 배출량을 2030년 까지 2010년 대비 50% 감축하며, 2050년 까지 90% 감축한다고 이야기하고 있다.

마쯔다 탄소 감축의 미래, 멀티 xEV

마쯔다가 내연기관에 있어서 상당히 발전된 기술을 갖고 있기는 하지만, 이산화탄소 배출량 감소는 순수한 내연기관만으로는 불가능하다. 그래서 현 CEO인 마루모토 아키라(丸本 明)는 2030년까지 마쯔다에서 판매하는 모든 차량들을 전동화한다는 계획을 갖고 있다. 그 중에서 95%는 내연기관을 함께 사용하는 전동화 모델이고 5%는 배터리 전기차다. 내연기관은 마쯔다의 상징과도 같은 로터리 엔진을 기반으로 하며 하이브리드, 플러그인 하이브리드, 레인지 익스텐더의 세 가지로 구성된다. 마쯔다는 이들을 합쳐 ‘멀티 xEV’라고 부른다.

로터리 엔진은 전동화에 있어 피스톤 엔진보다 유리한데, 그 이유는 모터와 동일한 축 상에 엔진을 배치할 수 있기 때문이다. 또한 소음이 적으며 진동이 낮아 레인지 익스텐더 모델에 특화되어 있다. 물론 기존의 내연기관 역시 꾸준히 개발을 진행하고 있지만 기본적으로는 로터리 엔진을 기반으로 하며, 모델마다 엔진, 배터리, 연료탱크 등의 크기와 용량을 최적화하여 결합할 것이라고 한다.

로터리 엔진이 다른 엔진보다 유리한 또 다른 점은 연료를 크게 가리지 않는다는 것이다. 일반적으로는 가솔린을 태우게 되지만 수소, LPG, CNG도 사용할 수 있어 수출되는 국가의 연료 정책 또는 자원 유무에 큰 영향을 받지 않는다. 연료를 가리지 않는 또 다른 의미의 멀티 xEV가 되는 것이다.

그러나 마쯔다는 현재 수소 로터리의 개발은 잠시 동결하고 있는 중인데, Well to Wheel의 개념에서 생각했을 때 수소 추출과 공급 인프라가 극적으로 변하지 않는 한 결론적으로는 이산화탄소 삭감이 어렵기 때문이라고 한다. 만약 이 문제가 해결된다면, 마쯔다가 수소를 사용하는 로터리 스포츠카를 출시할지도 모르는 일이다.

자동차 머플러보다 더 중요한 것

진정한 친환경을 위해 고려해야 할 것은 상당히 많다. 자동차에서 머플러만 없앴다고 친환경을 실천했다고 말한다면 그만큼 위험한 것도 없다. 그 자동차를 구동하기 위해서 막대한 이산화탄소를 배출하는 화력발전소를 대거 건설해야한다면, 도심의 공기는 깨끗해질지 몰라도 발전소 근처의 공기는 더러워진다. 윗돌 빼서 아랫돌 괴기와 다를 바가 없는 것이다.

자동차를 제조하는 공장이 어떻게 운영되는지도 살펴봐야 할 일이다. 독일 라이프치히에 있는 BMW i 시리즈 모델 제조공장은 공장 주변에 풍력발전기를 설치해 필요전력의 90% 가량을 자체적으로 공급한다. 여기에 유칼립투스 등 천연 재료로 공장 지붕을 만들어 에어컨 없이도 시원한 실내를 만들 수 있다고 한다. 제조 공정에서도 막대한 이산화탄소 감축이 이루어지고 있는 것이다.

마쯔다의 Well to Wheel은 그런 점에서 많은 것을 우리에게 알려준다. 그리고 그 행보는 다른 자동차 제조사들도 참고할 필요가 있어 보인다. 수소가 아직 이산화탄소 배출에 있어 불리하다는 것 그리고 이를 위해선 인프라가 변해야 한다는 것도 말이다. 이제는 자동차 제조사도, 인프라를 만드는 정부도 환경에 대해서 조금 더 넓게 생각할 때가 됐다.