전기차 전용 번호판 부착하기

인공지능방식 전기차, 이산화탄소배출 줄이기, 전용번호판 부착해야...

● 설명

디젤 엔진과 가솔린 엔진 등의 내연기관을 장착한 자동차나 전동기와 내연기관을 같이 장착한 하이브리드 자동차와는 다르게 순수히 전기만 사용하여 구동하는 자동차를 의미합니다. 기존 내연기관으로 작동하는 일반적인 자동차와는 달리 100% 전력만을 이용해 달리는지라 매연을 배출하지 않는다는 장점이 있어서 화석연료(석탄, 석유 등)로 인한 이산화탄소 증가가 지구온난화의 원인으로 밝혀진 이래 각국에서는 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 적극적으로 개발 및 개량을 하고 있습니다. 2017년 현재 이러한 노력이 결실을 맺어 아직도 여러모로 문제가 있긴 하지만 내연기관 자동차의 성능을 많이 쫓아온 상황입니다.

 

2011년 9월 7일경 정부에서 전기자동차 관련법률을 손봐서 전기자동차를 사면 600만 원 정도 세제 감면 혜택을 부여하고 이외에 급속충전기 등 인프라를 표준화하거나 기타 지원 조치를 한다고 합니다. 세제감면 자체는 2012년 1월부터 진행된다고. 하지만 2015년 말에서야 겨우 보급한다고 4000만 원대를 부르고 있으며, 여기에 지원금 2~3백만 원을 준다고 합니다.

 

한국에서는 2017년 6월 9일부터 신규로 등록하는 모든 전기자동차와 수소연료전지자동차 등 친환경 자동차는 파란색 전용 번호판을 의무적으로 부착해야 한다고 합니다. 

● 역사

사실 전기자동차는 역사적으로 내연기관 자동차와 비슷한 시기에 개발되었습니다. 1873년에 최초로 개발 되었는데 심지어 100㎞/h를 처음 돌파한 것도 내연기관 자동차가 아닌 전기자동차였습니다. 그러나 당시의 전기자동차는 기술적인 한계로 인해 성능 향상이 지지부진했고 현재와 비슷한 문제인 비싼 가격, 무거운 배터리, 기다리다 늙어 죽을 충전 시간등의 심각한 문제가 많았던 반면에 내연기관 자동차는 대량생산체제를 통해 가격을 낮추고 지속적인 개량을 통해 우수한 성능과 항속거리를 갖추게 되었습니다. 당시에 빠르게 향상되는 내연기관의 성능을 쫓아가기에는 아직 전자 공학이 충분히 성숙하지 못했던 것이다. 결국 전기자동차는 경쟁력을 잃고 시장에서 사라졌으며 1990년 이후 내연기관 차량의 환경 문제가 대두될때 쯤에나 다시 주목 받게 되었습니다.

 

전기자동차는 2005년 이후부터 본격적으로 개발이 이루어지기 시작했는데 21세기의 눈부시게 향상된 전력전자 기술과 우수한 반도체 등의 첨단 기술에 힘입어 내연기관 차량이 100년에 걸쳐 쌓아올린 내연기관의 성능을 고작 10년도 안돼서 쫓아오는데 성공 했습니다. 전기자동차는 더 이상 시기상조의 영역에 있지 않으며 이에 따라 세계 전기자동차 시장이 급격히 성장하고 있고 전기자동차를 위한 전력 인프라가 구축 되고 있습니다.

 

● 특징

● 전기를 사용한다.

가장 큰 특징. 전기 시스템은 별다른 오염물질이 배출되지 않기 때문에 공해가 없으며 회생제동, 전기댐퍼 등을 이용한 에너지를 회수하기가 용이하고 자체 효율도 우수하여 내연기관 차량에 비해 효과적으로 에너지를 절약하고 회수할 수 있다는 장점이 있습니다.

● 소음이 적다.

내연기관에 비해 소음이 날만한 부분이 적다보니 승용차 정도 출력에서는 사실상 무음으로 주행할 수 있습니다. 도심 전철과 디젤 기관차의 소음이 얼마나 차이가 나는지를 비교해보면 좋을 것입니다. 게다가 고속 주행시에도 전동기는 말 그대로 회전만 하기 때문에 고속 주행 소음도 내연기관에 비해 많이 적습니다. 문제는 오히려 너무 소음이 없다보니 뒤에서 차량이 접근하더라도 보행자가 눈치채기 힘들어 사고 위험성이 높아진다는 것입니다. 그래서 일부 차량은 스피커를 달아서 저속에서 가상 주행음을 내기도 합니다.

● 파워트레인 간소화가 쉽다.

동력이 안정적이지 않아 공회전이 필요하고 제어가 힘들어 플라이휠이나 변속기, 클러치 등의 무겁고 복잡한 설비가 반드시 필요한 내연기관과 달리 전동기는 고회전 특성, 효율, 제어 성능이 우수하고 공회전이 필요 없으므로 구동 계통 간소화와 신뢰성 확보가 훨씬 유리합니다. 기본적으로 전기자동차는 배터리, 모터 드라이버, 모터 3가지만 붙어 있으면 굴러다닐 수 있으므로 파워트레인 손실 감소를 통한 효율 증가, 무보수화를 통한 차량 수명의 향상, 반응성 향상, 공간 확보 등의 많은 장점을 얻을 수 있습니다.

● 차량 제어가 쉽다.

기본적으로 전자기기인지라 제어성과 응답성을 내연기관이 따라올 수가 없습니다. 최근의 VVVF 모터 드라이버들은 기본적으로 모터의 특성을 고려하여 최적의 성능을 내도록 설계되며 내부적으로도 여러가지 제어 변수를 1초에 수만번씩 실시간으로 피드백 받아 계산하고 제어합니다. 그래서 차량의 속도 및 토크 제어가 대단히 쉽고 빠르며 매우 정확합니다. 게다가 드라이버를 통해 정보를 얻거나 제어 제한과 성능 한계점을 찾아내기도 쉬운데다 필요하면 튜닝 데이터와 향상된 펌웨어를 온라인으로 넣어줄 수도 있습니다. 제어 성능도 강건하여 특히 자율주행과 같은 소프트웨어 제어가 용이하다는 장점도 있습니다.

● 급전에 따른 분류

● 가공전차선 급전

현재도 사용중인 트롤리 버스를 생각하면 됩니다. 도로 위에 급전선을 설치 해놓고, 차량이 집전장치로 전차선으로부터 급전 받아 그 전기로 모터를 돌려 운행하는 방식입니다. 구동을 위한 전력을 모두 전차선에서 얻을 수 있어 최소한의 배터리만을 필요로 하므로 차량의 중량이 가벼워지며 차량 가격을 크게 낮출 수 있습니다.

전차선의 지중화가 불가능하여 도시 미관을 해칩니다. 급전 장치가 필요하다보니 소형 차량을 만들기가 어렵다. 특히 이륜 차량은 생각조차 하기 어렵습니다. 집전기가 전차선에서 이탈하면 차량 이동이 곤란합니다. 또한 차량간 추월이 어렵고 전차선이 설치 되지 않은 시골이나 산길 등에선 주행할 수 없어 이동 범위가 크게 제한됩니다. 교통사고 등의 이유로 도로가 가로막히면 이를 우회하기 어렵습니다. 급전 즉시 전력을 소모하므로 심야전력 등의 혜택을 활용할 수 없습니다. 천재지변에 취약하다. 전차선이 끊어지거나 번개라도 맞으면 대형 사고가 날 위험이 있습니다. 이상의 이유로 전차선 급전 전기자동차는 일부 도시에서 대중교통 차량으로 이용하고 있으며, 그마저도 아래에 서술할 축전지 급전식과 혼합된 하이브리드 형이 점차 늘고있는 추세입니다.

 

● 비접촉 급전 하이브리드

지중에 유도코일을 장착해 비접촉 급전, 충전을 할 수 있는 방식입니다. 현재의 휴대폰 무선 충전하고 비슷하다고 보면 되는데 장점이든 단점이든 모든 특징이 동일합니다. 전차선 급전과 같이 배터리가 최소한만 필요하여 차량 자체가 가벼워집니다. 전차선 급전과는 달리 전차선이 필요 없어 도로 미관에 좋습니다. 기계적인 접촉면이 없어 유지보수성이 좋습니다. 도로를 뜯어 코일을 다는 등의 인프라 구축이 가공전차선 설치보다도 비쌉니다. 코일의 저항과 유도 손실, 역률 저하로 인해 효율이 무척 나쁩니다. 코일을 통한 전자기 유도로 전력을 전달해야 하는데 이 경우 코일과 차량간에 거리가 조금이라도 멀어질수록 효율이 수직으로 추락한다는 치명적인 문제가 있습니다. 또한 코일 특성상 전선의 길이가 기하급수적으로 길어지기 때문에 저항도 크므로 안그래도 낮은 효율을 바닥으로 꽂아버립니다. 큰 전력의 전자파가 도로에서 발생합니다. 인체에 유해하거나 전자제품 오작동의 가능성이 있고 정전기 피해가 나기 쉽습니다. 코일의 진동으로 도로에서 소음 문제가 발생할 가능성이 있습니다. 전차선과 마찬가지로 심야 전력 활용이 불가능합니다. 전차선과 마찬가지로 급전 코일에서 떨어지면 주행이 곤란해지며 유도 코일로 전력을 보낼 수 있는 거리가 대단히 짧기 때문에 급전 라인에서 이탈하기가 너무 쉽습니다. 주차장과 같이 넓은 공간에는 전력을 공급하기가 난해해집니다. 넓은 공간에서는 차량이 어디로 이동할지 알 수 없기 때문에 공간 전체에 빽빽하게 코일을 깔아야만 한다는 문제가 있어 비용 문제가 심각해집니다.

● 수소 연료전지 급전

수소를 저장하여 연료전지로 활용, 이를 이용해 발전한 전력으로 운행하는 방식입니다. 이런 종류의 자동차는 보통 전기차라는 이름 대신 수소연료전지차 등의 이름으로 불립니다. 연소식 수소 내연기관 자동차에 비해 우수하며 축전지식 급전방식보다 더많은 항속거리를 낼 수 있습니다. 수많은 주유소를 폐쇄시키지 않아도 됩니다. 정확히 말하자면 기존의 석유 인프라를 활용하기 쉬워 도입 비용이 비교적 작습니다. 생산 단가가 아직은 너무 비싸 경제성이 없습니다. 수소 저장 기술이 아직까지 미숙합니다. 수소 자체가 반응성이 커 폭발 위험이 있습니다.

● 태양전지 급전

영어로는 Solar car입니다. 이름 그대로 태양전지를 붙여, 차에 닿는 태양빛으로 만들어진 전기를 동력으로 삼는 것입니다. 최초의 개발은 1955년 제너럴모터스가 개발한 '썬 모바일'이나, 이것은 사람이 탑승 불가능한 40센티미터 크기의 작은 것이고 사람이 탈 만한 수준의 것은 1962년에 처음 나왔습니다. 호주에선 1987년부터 월드 솔라 챌린지(World Solar Challenge)란 이름으로 태양전지 자동차 레이싱 대회도 열고 있으며, 우리나라에서는 1993년 열린 대전엑스포 당시 처음 대중에 널리 공개되었습니다.

태양빛만 받으면 동력원 걱정이 없다. 날이 흐려도 이차 전지를 통해 미리 충전해 두면 운행이 가능합니다. 대량생산과 기술 발전으로 태양전지의 값이 내려가고 효율이 점점 올라가고 있습니다. 더불이 환경/상황에 따른 제약이나 차량에서 태양전지가 차지하는 공간의 제약도 점점 줄고 있습니다.

기후나 상황에 따른 일조량 변화에 따라 영향을 많이 받고, 그것을 보완하는 데에도 한계가 명확하다. 야간운행이나 지하주차장 같은 데 주차해 놓았다가 제 성능 발휘하기를 기대하는 건 무리입니다. 태양전지 값이 내려가고 기술도 발달하고 있다고는 하지만, 아직 부족한 부분이 많습니다. 특히 효율 문제. 이 때문에 태양전지에 많이 의존할수록 이동 범위나 성능 등에 제약이 커집니다. 위와 연결되는 단점으로, 태양전지의 효율의 한계상 고성능의 차일수록 더 많은 태양전지가 부착되어야 하고, 그럴수록 다른 기능들을 많이 포기하게 되고 디자인도 제한됩니다. 당장 상술된 월드 솔라 챌린지에 나오는 차들만 봐도 차량 외부의 거의 대부분이 태양전지로 도배되어 있습니다. 현재 그나마 실용적인 아이디어들을 보면, 기존 전기차량 상부를 태양전지 판넬로 하여 보조용으로 하는 수준입니다.

● 축전지 급전

축전지에 전력을 충전해놓고 충전한 전력으로 차량을 운용하는 방식입니다. 현재로썬 외부 요인에 의해 운전 범위나 차량 성능이 영향을 받지 않으므로 가장 경쟁력이 높지만 아직도 여러가지 해결해야할 문제가 산재해있습니다. 내장 축전지의 전력으로 어디든 자유롭게 이동 할 수 있습니다. 충전 시점과 사용 시점을 다르게 할 수 있으므로 심야전력 이용이 가능합니다. 내연기관과 달리 폭발과정이 없으므로 에너지 낭비가 적습니다. 돌아다닐 수 있다는 점 빼면 모조리 단점입니다. 사실상 전기자동차의 장점을 말아먹는 모든 단점이 다 축전지에 밀집 되어 있는지라 신소재 축전지 개발이 시급한 실정입니다.

 

● 항속거리 감소

같은 양의 에너지를 보관하더라도 화석연료보다 축전지쪽이 훨씬 무게가 많이 나가고 부피도 많이 차지합니다. 게다가 화석연료는 돌아다니다보면 소모되니 무게가 줄어들지만 축전지는 그렇지도 않습니다. 냉각장치도 많이 들어내고 구동 시스템도 단순화시켜서 많이 경량화 해놔봤자 축전지 집어넣으면 도로아미타불이라는 소리입니다. 그러다보니 축전지 급전 전기자동차의 효율적인 크기는 아직 승용차 수준에서 그치고 있습니다. 최근에는 화석연료 차량에 버금가는 수준의 완충 항속거리를 확보하여 출시하고 있어서 그나마 타고다닐만해졌지만 여전히 많이 부족합니다. 축전지 비용이 추가되어 차량 가격이 상승합니다. 전기자동차에 설치 되는 수준의 충전 가능한 대용량 축전지는 가격이 대단히 비싸며 차량 단가를 크게 올리는 주범입니다. 축전지에는 값비싼 희금속과 중금속이 많이 들어갑니다.

● 긴 충전 시간

고용량의 축전지를 빠르게 충전하기 위해선 그만큼 짧은 시간동안 큰 전력을 투입해야 하는데 축전지가 받을 수 있는 안전한 충전 전력은 물리적으로 제한 되어 있기 때문에 차량에 대한 특별한 공사 없이는 충전 속도 개선에 한계가 있습니다. 짧아도 십 몇 분, 길면 몇 시간씩 걸릴 수도 있습니다. 아예 축전지를 갈아끼우면 어떨까 싶기도 하지만 차량에 들어가는 축전지는 우리가 흔히 아는 건전지 같은 물건이 아니기 때문에 교체를 위해서는 복잡한 전용 설비가 필요하고 특히 차량마다 요구하는 배터리의 사양과 규격이 전부 다르기 때문에 전국적으로 적용하기에는 문제가 너무 많다. 예를 들어 차량의 배터리 용량을 늘리려면 전국의 모든 차량의 배터리를 다 갈아치워야 한다는 소리가 됩니다. 축전지에 저장된 전력이 모두 소모되면 이동이 매우 곤란해집니다.

전기는 연료처럼 운반과 저장이 용이하지 않기 때문에 방전 시 긴급 대처를 하기가 다소 어렵습니다. 화석연료야 1.5ℓ 페트병 분량이면 주유소를 찾아갈 정도의 주행이 가능하고 저정도 분량을 수납하고 다니는 것도 어려운 일이 아닐뿐더러 필요하면 직접 주유소로 걸어가서 사올 수도 있으나 전기자동차는 충분한 비상 축전지를 오래 들고 다니기도 어렵고 충전소에서 사들고 오기도 힘들다는 문제가 있다. 다른 차량의 전력을 옮겨 충전하거나 주유 차량처럼 대용량 배터리나 발전기를 들고다니는 충전 차량이 나타나겠지만 이 경우에도 위에서 언급한 충전 시간과 용량이 문제가 됩니다. 대용량 축전지의 안정성이 충분하지 않아 위험합니다.

자동차는 그 특성상 대형 사고나 화재, 물리적, 전기적 충격에 노출되기 쉽기 때문에 기본적으로 환경 자체가 배터리를 운용하기에는 매우 위험합니다. 내연기관의 연료인 경유나 휘발유도 가연성이 높은 위험물질이긴 하지만 일단 액체인지라 충격에 면역이고 어지간한 사고로는 이들을 점화시키는 상황이 만들어지지 않아서 화재나 폭발로 이어지는 경우는 드물다. 하지만 배터리는 파손 자체가 용납 되지 않으며 셀이 살짝이라도 찍히면 그대로 화재나 폭발로 이어지기 때문에 외부 환경에 대단히 취약하다는 치명적인 문제가 있습니다. 예를들어 테슬라 모델 S은 주행 중 이물질이 차량 하부에 들어가 배터리를 파손시켜 화재가 나는 사건이 종종 발생하여 티타늄으로 하부를 보강한 바 있고 2016년 11월 3일 경에 테슬라 전기자동차가 나무를 들이받는 사고를 내자마자 배터리가 폭발해 탑승자 2명이 사망하는 사고도 있었습니다. 잦은 완충완방은 축전지의 성능을 저하시킵니다.

축전지도 정상적으로 작동할 수 있는 수명이 있어서 오래 쓸 수록 용량이 점점 떨어집니다. 이는 안그래도 중요한 항속거리를 감소시키는 요인이 되는데 업체들은 이를 배터리수명 보증제도를 강화하는 방향으로 해결하고 있습니다. 완성차 업체별로 배터리 보증기간이 다르지만 기본적으로 차량 구입 후 5~7년, 주행거리 기준 10만~12만㎞입니다.

감가상각비는 제하더라도 유지비 면에서 가정 충전식 전기자동차가 확실히 경쟁력을 가지려면, 전기자동차의 사용량을 제외한 월 전기 사용량이 300㎾h인 가정의 경우 자동차 주행거리가 월 500㎞ 이하인 경우에만 사용해야 합니다. 사실상 출퇴근 용도로 사용하기에도 빠듯합니다.

● 축전지 급전식 전기자동차에 대한 보충설명

 

● 장점

전기로만 구동하기 때문에 화석연료 비용을 감당하지 않아도 됩니다. 전기는 화석연료가 아니더라도 대규모 발전에 대해 선택의 여지가 훨씬 넓으며, 특히 발전에 가장 널리 이용되는 원료들인 석탄과 우라늄은 같은 에너지를 낼 때 석유보다 비용이 훨씬 적게 듭니다. 충전비 자체도 싸고, 특히 심야 전력을 이용하면 한 달 동안 1000㎞를 달려도 전기료는 3만 원이면 충분하다. 이에 반해 가솔린차로 같은 거리를 달리려면 연료비가 4배 넘게 듭니다. 결과적으로 배터리 수명 보증 거리인 10만㎞를 타고나면 전기차는 가솔린차보다 유류비/에너지비를 약 1000만 원 절감할 수 있을 것입니다.

마찬가지 이유로 인해 이산화탄소나 일산화탄소, 질소산화물 등 환경오염물질이 배출되지 않는다. 정확히 말하면 자동차 제작과 발전시에 오염물질이 배출되지만, 오염원이 차량 수십만 대로 분산되는 화석연료 차량에 비해 전기차로 대체될 시 오염원이 발전소와 공장 몇 곳으로 집중되기 때문에 대규모 정화장치 설치 등을 통해 오염물질 관리를 더 쉽게 할 수 있습니다. 이것은 탄소배출권 같은 국제적 문제와도 연관되어 있어 내연기관에서 이산화탄소를 배출하는 한 전기차 시대는 피할 수 없을 것으로 전망하고 있습니다.

엔진 내부에서 폭발이 일어나는 일반 내연기관 자동차는 소음을 제거하기 어렵지만 전기 모터는 말 그대로 회전만 하므로 매우 정숙합니다. 구동 부품이 몇 가지에 한정되어 있어 정비성이 매우 뛰어납니다. 특히 인버터는 전자 회로로 되어 있고 전동기 기술도 매우 성숙되어 있어, 폐차 시기까지 무보수화가 가능합니다. 기존 트롤리버스망을 보유한 지자체에서는 축전지를 추가하여 트롤리버스를 보다 탄력적으로 이용할 수 있으며, 동시에 축전지식의 충전 문제를 기존 가공전차선 인프라를 이용하여 쉽게 해결할 수 있습니다. 내연기관 자동차는 평균적으로 에너지의 20%만을 주행에 사용하며 나머지는 열 등으로 배출됩니다. 전기자동차는 일부분에서 발생하는 손실을 제외하면 받은 전기를 모조리 주행에 사용할 수 있으므로, 이론적으로는 화력 발전소에서 생산한 전기로 전기자동차를 운행하는 것이 내연기관 자동차를 운행하는 것보다 훨씬 효율적입니다.

● 인버터 관련

동력 체계를 소형화 하기 쉽고 배치가 비교적 자유로워서 경량화와 차내 공간 확보가 유리합니다. 어느정도냐면 현재 양산중인 테슬라의 모델 S는 엔진 룸을 싹 비워버리고 트렁크로 만들어 놨을 정도다. 물론 충돌 사고가 발생할 경우 충격을 흡수할 구조물이 필요하고 배터리 수납 문제로 SF영화에서나 보던 캐빈룸이 대부분을 차지하는 박스형 세단은 아직까지는 먼 미래의 이야기지만 내연기관에 비해서 무게중심 등의 최적화가 유리합니다.

변속이란 개념 자체가 존재하지 않아, 변속충격이나 기기적인 마모 등의 모든 물리적 손실을 막을 수 있습니다. 회생 제동이 가능해 항속거리를 크게 향상 시킬수 있다. 브레이크를 걸때 단순 마찰로만 감속을 하지 않고 전동기를 발전기로 써서 감속과 함께 충전을 시행할 수 있습니다. 

●  모터 관련

별도의 시동이 불필요하고 예열도 필요 없기 때문에 첫 출발시 응답성이 뛰어나다. 예를 들어 테슬라 모델S의 경우에는 아예 시동이라는 개념도 없고 기어만 넣으면 바로 출발할 수 있습니다. 내연기관과 달리 모터는 직접적으로 투입되는 연료가 없기 때문에 내연기관처럼 내부에 노폐물이 끼거나 효율을 저하시켜 고장을 일으키는 일이 없다. 때문에 수명도 매우 길고 고장도 적습니다. 감속시에 모터를 발전기로 돌려 전력 회생제동을 하여 충전을 하기 때문에 경제적인 운전이 가능하고, 운전 기술이 좋다면 실용 항속거리 이상의 거리를 주행 할 수 있습니다. 구동부품이 몇가지로 한정되어 있어 정비성등이 뛰어나다.

희토류계열 영구자석을 사용하는 영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor:PMSM)의 경우 2011년부터 최대 생산국 중국의 희토류 수출제한 정책으로 희토류 자석의 가격이 폭등하였기에 제작 단가가 비쌉니다. 그래서 자석을 사용하지 않는 유도전동기(Induction Motor)를 사용하는 전기자동차(대표적인 것이 레이 EV)도 출시되었습니다. 그러다 2013년 초에 희토류 가격은 다시 폭락했습니다.

스톨 상태에서 최고 토크가 나오는 전기모터의 특성상 초반 가속이 어마어마합니다. 덕택에 전기모터는, 저회전에서는 출력이 부족하고 심지어 일정 회전수 이상에서는 아이들링을 유지할 토크도 안 나와 클러치가 필요한 엔진과는 비교를 불허합니다.

변속기를 제거할 수 있습니다. 내연기관은 근본적으로 기계적 구조로 인한 내구도의 한계도 많이 받고 효율이 크게 떨어지기 때문에 회전수를 높이기 어렵습니다. 그래서 내연기관의 회전수 한계가 너무 낮고 최대 출력 영역과 최적 효율 영역이 너무 좁다는 점을 보완하기 위해서 변속기가 개발 된 것입니다. 하지만 전기 모터는 일단 기계적인 구조가 단순하며 고회전 성능도 훨씬 높게 만들 수 있고 최대 출력, 최대 효율 영역이 광활한데다 효율이 회전수에 따라 크게 들쑥날쑥 하는 경향이 없습니다. 그래서 변속기를 제거해버리기가 쉽습니다.

● 단점

일단 현재 최대의 문제점은 가격이 비싸다는 것입니다. 소비자에게 전기자동차의 장점은 비싼 휘발유보다 저렴한 전기를 이용해 유지비가 적게 드는 건데, 문제는 전기자동차의 가격이 동급 내연기관 자동차의 신차값, 그 차가 폐차할 때까지 사용하는 기름값과 맞먹는다는 것입니다. 일단 정부나 지자체 보조금으로 통상 가격의 반값에 살 수 있지만 전기요금이 평생 무료라고 해도 국가에서 보조해 주지 않으면 손익분기점을 넘기 힘들닙다. 현재 전기자동차의 가격의 대부분은 축전지이며 이 축전기의 가격이 너무 비싸다는 게 문제인데 이 문제는 현재 테슬라의 일런 머스크가 기가팩토리를 통해 규모의 경제로 극복하려고 시도 중입니다. 이 문제가 해결된다면 아마 전기자동차가 엔진자동차보다 가격이 저렴해질 때가 올 것입니다.

● 전기자동차 환경 무용론

일단 주류 의견은, 공해 배출 요소를 한 곳으로 몰아주는 것만으로도 효율적으로 엔진 효율 증대 및 공해 물질 통제가 가능해지므로 전기 자동차 그 자체로 환경 오염 제어에 효율적이라는 의견이 있습니다. 철도계에서 디젤 기관차가 전기 기관차로 바뀌어가는 이유도 같다. 디젤 기관차는 개별 기관차가 매연을 뿜지만 전기 기관차는 발전소 한 곳에서만 매연을 뿜으며 효율이 좋아 매연 배출의 총량 자체가 줄기 때문입니다. 이에 대한 반론은 다음과 같습니다. 전기 자동차나 하이브리드 자동차가 생각보다 환경에 좋은 것이 아니라는 주장도 있습니다. 전기를 생산하기 위해 발전소를 더 지어야 하고 발전소에서도 공해가 나온다는 점과 전기의 생산 및 운반 효율도 따져보면 생각보다 효율이 좋지 않고 결정적으로 전동기 및 배터리 생산시 공해가 많이 나오므로 이걸 다 따져보면 내연기관 자동차에 비해 크게 좋을 게 없거나 오히려 더 환경에 유해하다는 의견입니다.

 

● 효율

생각보다 많은 사람들이 전기자동차가 효율적이라고 하면서도 고효율이 의미하는 것이 무엇인지를 잘 모르는 경우가 많습니다. 자동차의 효율은 같은 에너지로 얼마나 더 멀리 갈 수 있느냐입니다. 따라서 그냥 순수히 효율 = 연비라고 생각하되 연비가 높아서 충전 비용이 싸다고 이해하면 안됩니다. 경제적인 문제를 따져보려면 에너지의 생산 비용도 함께 고려해야 하기 때문입니다. 전기자동차의 충전 비용이 싼 이유는 효율이 높아서가 아니라 같은 양의 에너지를 생산할 때의 원가가 전기쪽이 압도적으로 싸다는 점에 있습니다.

에너지 효율이 지난 수십년간 고만고만했던 내연기관 자동차에 비해 발전소의 에너지 전환 효율은 점점 상승하고 있으며 시간이 지남에 따라 보다 고효율 발전소가 건설 되고 있습니다. 특히 발전소는 움직이지 않으므로 폐열을 추가 발전 및 난방에 이용하는 열병합 발전 등으로 최대한 버리는 에너지를 줄이기가 유리하며 이렇게 되면 실질적인 효율 격차가 더 벌어집니다. 내연기관 자동차가 아무리 효율이 좋아봤자 폐열은 답이 없다는 점을 감안해야 합니다. (내연기관 자동차도 폐열을 사용할 때가 한가지 있는데, 겨울철의 히터사용입니다. 오르막길을 주행할 때에 히터의 바람이 더욱 뜨거워진다는 것이 그때문입니다.)

 

● 공해

효율 다음으로 따져보는 사항은 공해, 특히 발전소 공해가 만만치 않을거라는 의견입니다. 어차피 전기도 석유를 때워서 만드니 다를게 없다는 것입니다. 실제로도 발전소 공해가 상당한건 사실입니다. 특히 석탄을 소비하는 석탄화력발전소는 미세먼지를 엄청나게 뱉어내기 때문에 우리나라도 매년 큰 피해를 입고 있습니다. 화력발전소는 막대한 양의 황산화물과 미세먼지를 발생시키며 세계 공해의 약 3분의 1을 차지하고 있습니다. 때문에 전기자동차로 인한 발전 공해는 해당 국가의 발전원에 영향을 많이 받게 되므로 내연기관 자동차가 전기자동차로 전환됨에 따른 공해 가감량이 국가마다 다를 수 있습니다. 참고로 국내 석탄화력 발전 비율은 약 40%입니다.

 

현재 세계적인 저탄소 정책에 힘입어 에너지 소비량 중 전력 비중이 점차 증가함에 따라 발전 분야는 에너지 소비의 탈탄소화를 주도하고 있는 상황입니다. 석탄화력발전소의 신규 건설 및 갯수가 제한 되고 재생에너지와 원자력 발전소, 고효율 화력발전소의 개수가 지속적으로 늘어남에 따라 탄소 배출량의 증가 속도는 2040년까지 발전량 증가 속도 대비 20%까지 감소할 전망이며 OECD 회원국의 석탄 소비량은 40% 감소하고 특히 2040년까지 EU에서의 석탄 소비량은 현재의 1/3로 줄어들 전망이다. 때문에 발전 분야에서의 화석연료 소비량 및 공해는 천천히 감소하고 있으며 발전 분야의 탈탄소화는 그나마 최종 소비단계에 비해 비교적 빠르게 진행 되고 있으므로 이러한 정책이 수행 되고 있는 국가에서의 전기자동차 이용은 정부의 환경 정책에도 합당하다고 볼 수 있습니다.