성큼 다가온 ‘친환경 자동차’ 시대
Sep, 2020



1996년, GM이 세계 최초로 전기차 ‘EV1’을 내놓았으나 2002년 전량 폐기했다. 당시 알려진 EV1의 제작 중단 이유는 비싼 제작 비용, 무거운 배터리, 긴 충전 시간 등이었다. 1시간 이상의 충전 시간, 최대 160km의 주행거리, 부족한 충전 인프라 등의 불편함 때문에 전기차의 상용화는 먼 미래의 이야기일 것만 같았다. 그러나 대기오염이 전 지구적 문제로 떠오르면서 최근 몇 년 사이 전기차 시장은 빠른 속도로 커지고 있다. 글로벌 자동차 기업들은 전기차 신규 모델을 연이어 출시하며 ‘전기차 시대’에 박차를 가하고 있으며 성능 또한 획기적으로 향상되었다. 전기차와 더불어 수소차 개발에도 힘을 쏟고 있다. 친환경차만이 생존 가능한 시대가 온 것이다. 





 주요국 내연기관차 퇴출 선언 


130여 년을 이어온 내연기관차 시대가 서서히 저물고 있다. 환경문제의 심각성이 확산되면서 내연기관차가 환경오염의 주범으로 지목된 탓이다. 세계 여러 나라도 내연기관차 퇴출을 선언하고 있다. 노르웨이는 2025년부터 신규 내연기관차 판매를 금지할 계획이다. 네덜란드와 아일랜드, 슬로베니아, 이스라엘, 인도는 2030년까지, 프랑스와 영국, 싱가포르, 대만은 2040년부터 내연기관 신규판매를 금지하기로 했다. 중국은 2019년부터 내연기관차를 생산하는 신규공장의 건설을 금지했으며 한국은 2025년까지 전기차 113만 대와 충전시설 4만 5,000기를 확충하고, 수소차 20만 대와 충전소 450기를 구축할 계획을 밝혔다. 

글로벌 자동차 기업들 역시 이러한 기조에 맞춰 친환경 자동차 개발에 힘을 쏟고 있다. 특히 세계 자동차 기술을 주도하고 있는 메르세데스벤츠는 향후 20년 내 모든 차량을 친환경 자동차로 바꾸겠다고 선언했고, 현대자동차는 2030년 내연기관 신차 출시 중단을 선언했다.






 4가지 종류로 분류하는 친환경자동차 


친환경 자동차란 휘발유나 경유를 사용하지 않거나 적게 사용하는 자동차를 말한다. 친환경 자동차는 네 가지 종류로 구분할 수 있는데 ‘하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)’, ‘플러그인 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)’, ‘전기 자동차(Battery Electric Vehicle, BEV)’, ‘수소연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)’이다.  



출처 : 한국 환경부



‘하이브리드 자동차(HEV)’는 화학연료를 쓰는 엔진과 모터 동력을 함께 사용하는 차량이다. 전기차의 부족한 구동력에 엔진 출력으로 힘을 싣고, 배기가스는 내연기관차보다 40% 이상 적게 배출한다. ‘플러그인 하이브리드 자동차(PHEV)’는 하이브리드 자동차와 원리는 같지만 외부 전원을 연결하여 배터리를 충전할 수 있다. 배터리를 가득 충전할 경우 약 40km 정도는 배기가스 배출이 없는 순수 전기 모드로 주행할 수 있다. ‘전기 자동차(BEV)’는 전 세계 자동차 업계에서 가장 핫 한 차종으로 순수하게 전기로만 모터를 움직인다. 하이브리드 자동차보다 연료비가 적고 오염 물질 배출이 없다. 하지만 주행 거리가 짧고, 충전 시간이 길다는 것이 단점이다. 수소차로 불리는 ‘수소연료전지 자동차(FCEV : 이하 수소차)’는 수소와 산소의 화학반응으로 얻어진 전기의 힘으로 움직이는 차종이다. 외부의 전기 공급 없이, 전기를 만들어 움직인다는 점에서 전기차와 차이가 있다. 전기를 만드는 과정 중에 소량의 물만 배출할 뿐 오염물질은 발생시키지 않는다. 특히 수소차는 ‘달리는 공기정화기’라고도 불린다. 주행 중에 미세먼지 등 유해물질을 걸러내는 기능도 갖고 있기 때문이다. 충전 시간도 5분 내외로 전기차에 비해 짧다. 하지만 아직 보급이 활발하지 않아 충전소가 부족하다는 단점이 있다.




 태양광으로 달리는 친환경 자동차 


글로벌 자동차 시장이 내연기관에서 친환경 자동차 중심으로 빠르게 재편되면서 태양광 충전 자동차도 속속 등장하고 있다. 태양광이 주 동력원은 아니지만 친환경 자동차에 패널을 탑재하면 주행거리를 늘릴 수 있기 때문이다. 현대자동차는 태양광으로 차량 배터리를 충전해 주행가능거리를 증가시키고 배터리 방전을 막는 ‘솔라루프 시스템’을 쏘나타 하이브리드에 적용했다. 솔라루프 시스템이 적용된 쏘나타 하이브리드는 야외에서 하루 6시간 충전 시 1년간 총 1,300km 넘는 거리를 더 주행할 수 있다. 토요타 자동차는 태양광 패널을 설치한 플러그인 하이브리드 자동차 프리우스를 출시했으며 아우디는 전기 자동차의 루프에 설치된 솔라 패널로 배터리를 충전, 주행 거리를 늘리는 프로젝트에 착수했다. 네덜란드 스타트업 라이트이어는 태양광 자동차 프로토타입 ‘라이트이어 원’을 공개했다. 차량 위 전체 5㎡에 태양광 패널이 설치되어 있으며 발전 효율은 시간당 12km를 달릴 수 있는 수준으로 알려졌다.

친환경 자동차 사용자가 늘면서 전기·수소차 충전소도 늘고 있다. 전기차 충전소 중에는 태양광발전으로 가동하는 곳도 점점 늘고 있다. 한국의 제주자치도는 신재생에너지 융복합 EV(Electric Vehicle) 충전스테이션을 운영하고 있는데 전기차 10대를 동시 충전 할 수 있다. 폭스바겐은 미국 캘리포니아의 태양광 전기차 충전소 제공업체 ‘EA(Electrify America)’와 손잡고 미국 전역에 전기차충전소를 설치 중이다. 가까운 미래에는 태양광 발전으로 물을 전기분해 하여 수소를 공급하는 수소 충전소 네트워크가 글로벌 전역에 구축될 것으로 기대된다.






 전기차 폐배터리를 다시 살리는 한화큐셀 


환경규제 강화 및 각국 정부의 친환경 자동차 지원 정책, 친환경 자동차에 대한 소비자의 선호도 증가에 힘입어 전 세계 친환경 자동차 시장은 급속도로 성장할 전망이다. ‘블룸버그 NEF(Bloomberg New Energy Finance)’는 전기차의 경우 2025년 1,000만 대, 2030년엔 2,800만 대가 팔릴 것으로 예상했다. 또한 ‘국제에너지기구(IEA)’에 따르면 수소차는 2020년 10만 대에서 2030년 240만 대로 늘어날 것으로 전망된다.




자료 출처 : Bloomberg NEF / 국제에너지기구(IEA)


친환경 자동차의 생산 및 소비량이 지속적으로 증가할 것으로 관측되는 상황 속, 일각에서는 친환경 자동차가 실제 친환경적이지 않다는 의견도 존재한다. 전기차 배터리 수명은 약 7년에 불과한데 수명이 다한 폐배터리를 방치하면 심각한 환경오염 및 폭발 우려도 있다는 지적이다. 


친환경 에너지 솔루션 선도기업인 한화큐셀은 이러한 친환경 자동차의 문제점을 해결하기 위해 새로운 기술 개발에 나선다. 지난 5월, 한화큐셀은 현대차그룹과 손잡고, ‘태양광 연계 ESS 공동 개발 및 사업 협력’을 위한 업무 협약을 체결했다. 이는 노후된 전기차의 폐배터리를 재활용해 가정용 ESS로 사용할 수 있도록 개발하는 사업이다. 이를 통해 자동차 업계는 폐배터리 처리 문제를 해결할 수 있고, 한화큐셀은 기존보다 낮은 비용으로 ESS를 제작할 수 있게 된다. 이는 가정용 ESS를 더욱 저렴한 가격으로 소비자들에게 제공함으로써 친환경에너지 보급에 앞장설 계기가 될 것이다. 

친환경 자동차를 비롯하여 지속가능한 에너지원을 활용한 제품들은 이미 우리의 삶에 자연스레 녹아들고 있다. 한화큐셀 역시 우리가 사는 현재와 미래의 환경을 지키기 위해 지속가능한 에너지 개발과 연구에 매진하고 있다. 앞으로 한화큐셀이 만들어 갈 친환경에너지의 미래를 기대해본다.


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