거스를 수 없는 대세, 전기자동차
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거스를 수 없는 대세, 전기자동차
  • 정세국
  • 승인 2020.11.17 10:18
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[경제노트]
정세국 / 인천대학교 산학협력중점교수

 길거리를 주행하는 자동차는 1886년도 프리드리히 벤츠가 만든 시속 16km의 3륜자동차를 처음으로 친다. 그 후 기술의 진보를 거듭하였고 포드시스템이라는 대량생산 방식과 Just in time이라는 무재고 생산시스템 등 자동차 제조기술을 거치게 되었다.

 130년 이상 발전해온 기술임에도 사용자의 편의성과 효율성, 내한성, 내열성 등 기능 향상에만 집착하였고 구동방식에 대해서는 간과해오다가 지구온난화의 주역이라는 태풍을 만나게 되었다. 기술진보의 대표적인 상징물이고 국가 GDP을 좌우하는 주요 산업으로까지 인식되어 왔다. 우리나라의 경우 국가 세입 전체에서 자동차관련 산업으로부터 발생하는 비중이 15% 정도를 차지한다는 연구도 있을 정도이다.

  최근 자동차는 기후위기의 주범으로 꼽히고 있어 이를 벗어나는 기술을 장착한 자동차가 다양하게 나와 있다. 휘발유 자동차보다 더 심각한 대기오염을 일으키는 경유 자동차는 우리나라에서 일부만 법적 제약을 받고 있으나 내연기관 자동차는 이미 유럽에서는 높은 세율을 정함으로써 배제할 대상으로 되어 있다.

 정작 휘발유에 비해 연료 효율이 높아 소위 힘이 좋은 경유 자동차가 1차 목표로 된 것은 연소 후 발생하는 미세먼지나 이산화탄소 발생 등이 휘발유보다 더 짙은 농도 때문이다. 이를 대체하기 위해 전기, 바이오디젤, 하이브리드, 수소 자동차가 거리에서 눈에 띄고 있다. 내연기관이 없는 대표적인 차가 전기자동차이다.

 

 

 전기자동차는 휘발유자동차보다 13년 앞선 시기에 등장하였다. 무겁고 긴 충전시간과 전기의 대량 공급이 어려웠던 시대였고 속도도 낮았으며 유전이 곳곳에서 발견되어 굳이 전기자동차를 구입하여 비싸게 운용할 필요가 없었다. 1920년대까지는 안정성으로 인해 여성전용 자동차로 존재하였다. 1990년대까지 전지식 전기자동차가 개발되어 왔으며 높은 생산비용, 저속 운행과 장시간 충전해도 짦은 이동거리로 인해 실용화 되지 못하다가 2012년부터 니켈수소전지의 개발을 계기로 전기자동차는 세계적으로 확산하게 되었다.  

 전기자동차는 전기를 동력으로 하는 차로 하이브리드차(HEV), 전기차(BEV), 플러그인 하이브리드(PHEV), 수소전기차(FCEV)가 포함되며 이중 전기차로 구분하는 종류는 BEV, PHEV, FCEV를 의미한다. 하이브리드 자동차는 두가지 이상의 구동계를 사용하도록 만들어진 자동차로 보통 밧데리와 전기모터만을 채용한 전기차에 내연기관을 싣고 있는 자동차를 말한다. 내연기관이 비효율적으로 작동될 때 전기모터가 보충하는 원리이다.

 플러그인 하이브리드(PHEV)는 배터리를 충전해서 모터의 힘만으로 차량을 움직이며 하이브리드 엔진이 있어 충전을 안 해도 차량을 움직이는데 아무런 제약이 없는 장점을 가지고 있다. 최근에는 연료전지와 리듐이온 2차전지가 장착된 하이브리드 자동차가 개발되고 있다. 현대자동차의 아이오닉은 대표적인 하이브리드 차량이다.

   수소전기차(FCEV)눈 산소와 압축된 수소의 화학반응으로 전력을 만들어 전기 모터에 동력을 공급하는 자동차이다. 수소연료전지차량이라고도 하며 물과 열만 방출하는 제로-방출 차량이며 내연 차량 대비 오염물질 발생이 적으나, 수소를 운반하고 저장하는 장치 또한 오염물질을 생성할 수 있다.

 현대자동차(주)에서 2013년 최초로 상업 생산된 수소연료전지차인 투싼 FCEV 이후 토요타 미라이, 혼다 클라리티가 있으나 현대의 투산은 다른 차량보다 경쟁력을 가지고 있다. 다만 승용차에 적용하는 연료전지의 안전성에 문제가 있어 수소전지차량은 대형 트럭이나 버스에 장착하는 흐름이다.

  전기자동차 시장규모는 2009년에 2460대 정도 팔리다가 2013년에 11만대, 2019년에는 210만대가 팔렸으며 누적해 717만 여대이다. 중국에서 335만대, 유럽에서 175만대, 미국에서 145만여대가 운행되고 있다. 내연기관 자동차 생산에 비해 매우 작은 수이지만 그 증가 속도는 빠르다.

 내연기관 자동차는 1970년대 유류파동으로 인해 잠시 주춤했다가 매년 전 세계에서 약 1억대 가까이 제조, 판매되고 있다. 2018년도에 가장 규모가 큰 수요처가 중국으로 2420만 여대가 팔렸고 그 다음이 1810만 여대의 유럽, 1700만대의 미국, 일본이 530만대 선, 인도 350만대, 한국 180만대 포함 아세안국가는 1500만대 등이다. 2019년에는 전년보다 2%가량 줄었고 올해는 이보다 더 감소될 것이다.

 전기자동차는 자동차 시장 전체에서 보면 2.1% 정도 밖에 안 되지만 이미 미래자동차로 자리매김 되어 있고 이 추세는 앞으로도 계속될 것이다. 전기자동차 판매는 2018년 중 전년 대비 65% 증가했으나 2019년에는 9% 증가에 그쳤으며 2020년 1/4분기는 전년동기 대비 25% 감소하였다. 전기자동차 판매는 지금은 전체 자동차 수요의 감소 영향을 받고 있지만 조만간 별도의 시장을 형성하여 갈 것이다. 어떤 보고에는 2030년까지 내연기관 자동차와 전기자동차의 비중을 반반씩으로 보고 있기에 내연기관 자동차가 빠른 속도로 사라지지는 않을 것이다.

  세계가 전기자동차로 방향을 정한 것은 기존의 내연기관 자동차 기술의 발전이 한계에 이른 점과 석유자원의 고갈과 함께 기후위기를 가져오고 있기 때문이다. 또한 소비자의 변화를 능동적으로 반영하기보다는 이산화탄소 감소라는 파리의정서의 협약을 구체화하는 국내 정치의 결정에 따를 수밖에 없는 업계의 고육지책이었다고 볼 수 있다.

 미래세대에게 안전한 지구를 물려주기 위한 길을 가고 있는 자동차라고 홍보하지만 엄청난 자본을 투자하여 구축한 지금까지의 내연자동차 생산 시스템을 쉽게 바꾸기에는 소극적일 수밖에 없다. 전기자동차의 선두를 달리고 있는 테슬러는 이런 시장의 틈새를 갈라놓는 선도적인 역할을 하였고 많은 자동차 기업들이 뒤를 이어 가고 있다.

 이제부터 이 시장은 더 커질 것이 틀림이 없다. 유엔이 2030년까지 세계국가들이 달성해야 할 목표인 SDG’s(Sustainable Development Goals)의 국제질서를 준수하기 위해서는 더 많은 국가에서 전기자동차 중심으로 변환하는 것이 중요한 국가적 정책결정이 될 것이다. 가격도 점차 소비자들의 접근이 쉽도록 지금의 정부 지원정책을 한단계 올려 소비자의 관심을 돌리도록 한다면 늘어난 수요로 인해 긍정적인 선순환 시스템이 될 것이다.

 

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