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전기자동차의 과거-현재-미래
2016년 04월 02일 (토) 13:56:09 김성곤 기자, 이연제 기자 ckunp@naver.com

전기자동차의 시작점

최근 심각해져만 가는 공해로 인해 미국, 유럽, 일본 등 세계 곳곳의 환경 규제가 강화되었다. 그로 인해 자동차 업계에서는 석유를 연소하여 엔진을 가동하는 기존 내연기관에서 벗어나 전기 자동차에 눈을 돌리고 있다. 전기자동차(電氣自動車, electric car, electric automobile) 는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차로 디젤 엔진, 가솔린 엔진을 사용하는 오토사이클(정적사이클)방식의 자동차보다 먼저 고안 되었다. 전기자동차는 1830년 영국 스코틀랜드의 사업가 앤더슨이 발명한 원유전기마차가 시초이다. 이미 1830년대부터 크고 작은 실험을 통해 전기를 저장하는 축전기가 발명되고 전기 모터도 개량되면서 전기 자동차는 시장에서 큰 성공을 거두고 있었다. 가솔린이나 증기 자동차와 비교해 냄새와 진동, 소음이 적고 무엇보다 운전 조작이 간편했기 때문이다. 1912년에는 전기 자동차가 그 어떤 방식의 차량보다 많이 팔리며 생산과 판매의 정점을 기록하기도 했다. 그러나 시간이 지나면서 전기차의 사용은 일부트럭, 트랙터, 배달용 차량으로 줄어들었다. 그것은 가솔린에 비해 이동거리가 짧고 속도도 느리고 가격도 비쌌기 때문이다. 초기의 전기 자동차는 하루가 다르게 발전해가는 내연기관의 고성능화를 쫓아가지 못했다. 자동차 왕 헨리포드와 발명왕 에디슨이 합작해 값싼 전기차를 만들려 했으나 충전의 어려움, 무거운 배터리 같은 단점 때문에 대량생산을 포기, 실용화 단계에 접근하지 못했다. 게다가 1차 세계대전을 계기로 화석연료를 사용하는 가솔린과 디젤엔진 기술 및 유정, 정유시설의 발전에 따라 휘발유와 디젤이 싼 가격으로 대량 공급되며 쇠락의 길을 걸었다. 그 후, 전기 자동차는 100여 년 동안 자취를 감추었고 골프장의 골프카트·태양열전지판이 달린 연구용 자동차로서 명맥을 유지하고 있었다. 그러던 중 1996년 미국의 캘리포니아()에서 대기오염을 극복하고자 대기법을 통과시켰고, 이는 자동차회사에 친환경자동차 개발을 독려하였다.

전기자동차가 사라졌다?

친환경자동차 개발 독려로 인해 자동차 회사들은 전기자동차 연구에 매진을 하게 되었고, GM에서는 대량생산이 가능한 전기차 ‘EV1’이라는 모델을 내놓았다. EV1GM에서 350만달러를 투자하여 4년 동안 1,117대가 판매되었다. EV1은 중량을 줄이기 위해 132kg에 불과한 가벼운 알루미늄 섀시를 사용한 2도어 2인승의 소형 쿠페바디 모델이었다.

장난감처럼 허술한 모양새지만 마그네슘 구조의 시트, 경량 강화플라스틱 바디 등, 고가의 경량 소재를 아낌없이 사용했고, 0.19Cd의 뛰어난 공기역학적 설계로 효율성을 극대화하였다. 제로백이 10초 미만이었고, 최고속도가 130km/h 까지 가능해 당시로는 일반 휘발유 자동차에 뒤쳐지지 않는 스펙이었다. EV1의 판매는 제한된 숫자만큼만 미국 서부지역에서만 판매하다가 점차 확대됐다. 399549달러의 3년간 내는 리스형식으로만 판매됐는데, 당시 150군데가 넘는 전기충전소 덕분에 충전이 불편하지도 않았다.

하지만 소비자들에게 호평을 받고 있던 전기자동차의 속사정은 따로 있었다. 고작 800대의 연간 리스 판매금은 40만 달러도 채 안됐지만, EV1에 소모하는 생산비는 백만 달러가 넘어 GM은 채산성이 맞지 않았다. 무공해자동차 개발은 정부지원금이 나오고 있었지만, 이로 인해 손해를 보게 될 정유업체들은 전기자동차 충전소 개발을 명목으로 세금을 걷는 것에 대해 대규모 반대 운동을 벌이기도 했다. 뿐만 아니라, 자동차 메이커 연합은 캘리포니아 대기자원국을 상대로 낸 소송에서 승리하여 무공해자동차 판매를 연기시키고, 대신 저공해차판매 조약을 이끌었다.

GM은 돈이 많이 드는 전기자동차에 비해 천연가스 자동차, 하이브리드 자동차를 생산하는 대안을 얻어냈다. 결국 GM 본사에서는 EV1의 생산을 중단시켰고, 임차인이 EV1을 인수할 수 있는 선택의 여지없이 박물관이나 교육 시설에 기증한 차를 제외하고 전량 폐차됐다.

EV1의 단종은 아직까지도 논란의 중심에 서있다. 환경운동자들의 정부규제로 인해 어쩔 수 없이 시작했다가 소송 이후 재빨리 EV1을 폐기처분한 GM 회사와 내연기관 자동차 판매의 감축을 우려해 무공해자동차 판매 규제, 폐지를 위해 가담했을 석유 업체들에 대한 이야기가 끊임없이 나오고 있다.

이미 2006년 미국에서는 ‘Who Killed the ELECTRIC CAR?’이라는 영화가 나온 적도 있었고, 한국에서는 음모론이라는 앨범 제목과 함께 ‘EV1’을 주제로한 노래가 나오기도 했다. GM은 수많은 음모론과는 별개로 여전히 채산성이 부족했다는 이유를 말하고 있다. 그러나 현재 소형부터 중형 세단에 육박하는 전기자동차가 고속도로를 활보하고 있다.

전기자동차의 현재

전기자동차의 재시작은 2003테슬라에서 시작됐다. 테슬라는 2006년 배터리 한 번 충전으로 322km까지 갈 수 있는 전기자동차를 개발하고 지난 2011년에는 한 번 충전으로 386km까지 달릴 수 있는 전기자동차를 출시했다.

작년에는 전 세계의 전기자동차 판매량이 300만대를 넘어섰다. 올해 3월 제주도에서 열린 국제전기자동차엑스포에는 수많은 자동차 회사가 참여하면서 세계인의 관심이 집중되기도 했다. 관심이 집중되는 이유 중 하나는 세계가 친환경에 집중하고 있기 때문이다. 일반 가솔린을 이용한 자동차의 평균 이산화탄소 배출량은 144g이다. 이에 비해 전기자동차는 70g으로 이산화탄소를 52%나 절감할 수 있다. 뿐만 아니라 차량유지비도 100km 주행에 가솔린은 16,000원 정도의 주유비가 들어가지만, 전기자동차는 3,900원 수준으로 45배 가량을 절약할 수 있다.

우리나라도 전기자동차 인프라 구축을 위해 배터리 전기자동차(BEVs), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEVs), 하이브리드 전기자동차(HEVs)를 포함하여 전기 동력장치를 사용하는 자동차를 계속해서 추진하는 등의 배터리 개발, 주행 안전기준 확립, 충전시설 설치, 보급지원과 같이 4개 분야로 나누어 전기자동차 시장을 적극 지원하고 있다.

현재 우리나라에서 최근에 출시된 전기자동차로는 2016 스파크 EV2016 아이오닉 일렉트릭이 있다. 2016 스파크 EV1회 충전시 128km의 주행거리와 최고 속력 145km로 괜찮은 스펙으로 보이지만, 경차임에도 불구하고 6km 정도의 안 좋은 연비와 3990만원이라는 가격 때문에 소비자들에게 인기 있지는 않았다. 반면 최근에 출시된 현대의 2016 아이오닉 일렉트릭은 1회 충전 시 180km까지 주행이 가능하며, 최대 165km의 속력을 낼 수 있다. 이는 국내 전기차 기종 중에 가장 오랜 주행이 가능한 것이다. 가격은 4000만 원대로 지자체와 정부 보조금을 지원 받으면 2000만 원 선에서 소비자가 구입할 수 있다. 하지만 전기자동차는 아직 내연기관을 사용하는 자동차에 비해 효율성이나 서비스, 인프라, 가격 면에서 떨어져 소비자들의 선택을 받지는 못하고 있는 실정이다.

  전기자동차의 미래

향후 전기자동차는 경쟁력이 증가하고 가솔린·엔진 차의 시장을 잠식하여 하이브리드 차에 경쟁하는 시대가 올 것이다. 그렇게 되기 위해선 전기차의 생명줄인 충전인프라가 구축되어야한다. 충전인프라는 크게 전력공급설비, 충전기, 인터페이스, 정보시스템으로 이루어진다. 현재 우리나라 전력공급설비 즉 충전스테이션 구축현황은 한국전력공사뿐만 아니라 SK에너지, GS칼텍스 3개의 기업이 공동으로 개발 및 구축하고 있다. 제주에 실증단지를 건설하여 실증사업을 진행하고 있으며, 100여개의 충전기가 설치되어 있다. 또한 201512월말 기준으로 전국에는 323개의 전기자동차 급속충전시설이 설치가 되어있고, 2020년에는 1,400개까지 확대할 계획이다.

그 밖에 충전 인프라 구축에 가장 큰 영향을 미치는 것은 자동차의 충전방식으로 직접충전방식, 비접촉 충전방식, 배터리 교환방식으로 나눠진다. 직접충전방식은 전기자동차에 플러그를 연결해 충전하는 방식으로 급속 충전기, 완속 충전기, 이동형 충전기가 있다. 급속충전기는 AC3, 차데모, DC콤보로 구분되나, 우리나라는 충전호환문제를 해결하기 위해 세 가지 형태가 모두 충전 가능한 복합멀티형으로 보급하고 있다. 비접촉 충전방식은 바닥에 매설된 고주파 전력공급장치를 이용한 전자기 유도를 통해 전력을 전달하여 배터리를 충전한다. 배터리교환방식은 사용자가 전기자동차에 장착되는 배터리를 임대하여 배터리 교환소에서 완충된 배터리를 교환하는 방식으로 현재 제주도에서 전기버스 119, 전기택시와 렌트카 1,000대를 대상으로 전기차 배터리 리스 시범사업을 진행하고 있다.

앞으로 전기 자동차의 행보로는 정부에서 2020년 전기자동차 100만대 보급을 목표로 하고 있다. 현재 약 1700만 대의 자동차 중 소형차는 1천만대가 존재하는데, 2020년 약 10%의 차량의 증가를 예상한다면 1100만대의 중소형 자동차가 생길 전망이다.

 

 

 

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