미래 자동차 첫 변화는 클린 에너지

상세페이지

  • HOME > 월별 특집 & 기획

미래 자동차 첫 변화는 클린 에너지

1. 자동차로 동화하다 - 스마트폰을 운전하다
2. 더 안전하고 풍요롭게 - 자동차가 웨어러블 기기와 만났을 때
3. 미래 자동차 첫 변화는 - 클린 에너지
4. 모두가 열망해 온 궁극의 이동수단 - 자율 주행 자동차


미래가 달린다

▶▶ 인류 최초의 자동차는 1482년 레오나르도 다빈치가 만든 태엽 자동차다. 약 300년이 지난 1769년 프랑스의 니콜라 조셰프 퀴뇨는 세바퀴 증기자동차를 만들었고, 이후 100년이 지난 1886년 독일의 고트리프 다임러와  칼 벤츠가 휘발유 자동차를 발명했다. 그리고 128년이 지난 지금 자동차는 또 한 번의 변태 중이다. 지금까지 자동차는 이동하는 것에 초점을 맞췄다. 얼마나 빠르고 멀리까지 가는가 즉 '나'의 편의성이 중심이었다. 우리가 앞으로 만나게 될 미래의 자동차는 나의 편의성뿐 아니라, '우리'의 편의성까지도 생각한다. 앞으로 우리가 만날 자동차에 시동을 걸어보자.

진행. 월간 w.e.b. 편집국


3 미래 자동차 첫 변화는 클린 에너지 ▶▶ 화석 연료 자동차의 역사가 근 100년간 지속된 이유는 주행 성능이 좋고 효율과 안정성이 뛰어나기 때문이며, 동시에 화석연료를 대체할 만큼 강력한 에너지원이 없었기 때문이다. 원하는 곳에 빠르고 시원하게 도착해야 하는 자동차가 친환경을 입고 똑바로 달리지 못한다면 자동차의 본질을 해치는 것이다. 그러나 현재 과학과 기술 발전으로 빠르게 달리며 화석 연료를 대체할 바이오 에너지가 등장하고 있다. 

글. 이종철 기자 jude@websmedia.co.kr
하이브리드 자동차 
이제는 완전히 흔해진 하이브리드 자동차는 모터 성능의 발전이 이뤄낸 쾌거다. 자동차는 내부 전자 장치 구동을 위한 모터와 내연 기관을 갖고 있고, 모터의 경우 내연 기관에 비해 오랫동안 그 절대적인 힘이 부족했다.
사실 최초의 하이브리드 자동차는 1899년 포르쉐의 창업자 포르쉐 박사가 만들었다. 네 개의 바퀴마다 전기모터, 충전기를 내장해 각각의 바퀴가 독립 구동되는 형태로, 가솔린 엔진을 탑재했지만 전기를 충전하는 용도로만 사용했다. 가솔린 엔진 발전이 더 빠르고 강력해 역사로 사라졌지만 말이다. 이후 전기 자동차 개발을 위한 모터 효율 개선을 지속했으나 모터가 빠르게 달리지 못하는 게 아니라, 모터가 너무 무거워 장거리를 달릴 수 없어 등장한 것이 최초의 하이브리드 전기 자동차, 도요타 프리우스다. 그러나 모터 무게로 인해 고속 주행 시 연비가 더욱 나빠지는 등의 단점이 있다.


클린 디젤  
그저 화석연료일 뿐인 디젤이 왜 친환경 에너지일까? 사전적 의미의 바이오 에너지라고는 볼 수 없지만 연비가 가솔린의 그것보다 두 배 이상으로 뛰어나며, 유해가스 분출이 적기 때문이다.
예전 버스에서 나오던 시커먼 연기를 기억하는 이들이 많을 것이다. 지금 버스는 어떨까? 최근 버스에서 그 시커먼 연기를 본 독자가 있나? 디젤 엔진의 시커먼 연기는 연료의 불완전 연소 때문인데, 커먼레일(디젤 차의 CRDi라고 쓰여 있는) 기술 발전으로 해결되고 있다. 이 장치는 연료를 고압으로 축적했다 자 전자장치 제어를 통해 분사량과 횟수, 시기를 조절하면서 불완전 연소를 막아준다. 또한, 배기가스 후처리 장치(Diesel Particulate Filter, DPF)로 발생한 가스를 차 내에 보관하고 있다가 필터를 통해 천천히 분진을 걸러주며, 남은 분진을 촉매로 산화시켜 유해가스를 최소화한다.
이러한 장치만 달았다고 해서 클린 디젤로 인정받는 것은 아니다. 유럽에서 1993년 시작된 유로-X 환경 규제를 만족시켜야 한다. 1에서 2, 2에서 3으로 갈수록 규제가 강해지며, 단계별로 오염물질을 줄여야 하는 기준이다. 현재 기준은 유로5로, 유로4에 비해 일산화탄소, 질소산화물 등을 24~92% 줄여야 한다. 올해부터 시행될 유로6는 유로5에 비해 오염물질을 30~50% 줄여야만 승인받을 수 있다. 이는 유럽에 자동차를 수출하는 한국 제조사들에게도 마찬가지로 적용된다. 한국에서 주로 타는 유럽발 수입 차량은 이 기준들을 대체로 만족시키고 있으며, 연비까지 좋다. 따라서 자동차 연료의 미래인 전기 자동차까지 가는 과도기의 차량이 하이브리드가 아닌 클린 디젤이라고 말하는 이들도 많다.
전기 자동차   
전기 자동차는 2014년 현재 한국에서 겨우 기지개를 켜는 수준이지만 미래의 자동차가 될 것은 확실하다. 여기서 말하는 전기 자동차에서 일반 자동차 회사가 만든 저속 전기 소형차량은 제외하기로 한다. 그건 그냥 네발 달린 전기 자전거일 뿐이니까.
전기 자동차하면 그냥 엘런 머스크(Elon Musk)를 상상하면 된다. 영화 아이언맨 토니 스타크의 실제 모델이기도 한 머스크는 페이팔의 창업자였고, 2003년부터는 테슬라모터스를 세워 전기 자동차를 양산하고 있다. 특히 자동차 제조사들이 전기 자전거를 만들며 ‘우와 우리 잘했어요 짝짝짝’이라며 자위하고 있을 때 BMW에서 가장 빠른 세단 M5를 주행 능력으로 압도하는 모델 S를 만들어 프리미엄 전기차 시장을 열었다. 일반 업체와의 차이점은 다른 업체가 고용량 리튬폴리머형의 전지를 사용할 때, 테슬라는 여러분이 전자사전이나 블루투스 마우스에 사용하는 원통형 리튬이온 배터리를 사용한다는 것. 이 전지는 1970년대 발명된 것이며 여러분이 블루투스 키보드에 쓰는 그것이다. 이 건전지를 6,000개 이상 묶어 배터리 팩으로 사용하는데, 여러 개를 묶었을 때 온도와 효율이 각각 달라 에너지 손실이 발생한다. 이를 전자 제어 시스템으로 완벽하게 같은 상태로 통제하는 것이 비결이다. 이전의 전기차가 빨리 달리지 못하는 건 아니었다. 다른 업체가 비싼 고용량 저효율 배터리에 집중했을 뿐이다. 이 건전지로 모델 S는 완충 시 400km 이상을 달릴 수 있으며, 최고속도 209km, 제로백(0-100km/h까지의 속도) 4.2초로 프리미엄 차량을 압도한다. 이 차량으로 테슬라는 전기차에 대해 짠 평가를 주기로 유명한 컨슈머리포트에서 100점 만점에 99점을 받았다. 닛산이나 GM의 전기차는 69점과 68점을 받은 바 있다.
그런데 이렇게 훌륭한 기술을 보유한 엘런 머스크는 지난 6월 13일, “우리의 목적은 전기차가 더욱 잘 달리도록 발전하는 것”이라며 자신들의 기술 특허를 모두 공개해버리며 인류를 감동시켰다. 따라서 모델 S에 준하는 차량을 곧 다른 벤더에서도 만나볼 수 있을 예정이다. 역시 그는 아이언맨이 확실하다.
이제 앞으로 전기차는 더 많이 생산되겠지만 전기차를 안정적으로 타기 위해선 발전 인프라나 충전 인프라가 더 필요하다. 서울 시내 충전소는 약 60여 개로 부족한 편이니 개인 소유의 집을 갖고 있는 운전자는 충전소를 설치하는 것이 좋다. 공사비나 구매비가 비싼 편이나 정부지원금과 지자체 지원금을 합하면 약 2,400만 원을 지원하며 충전소 공사비도 지자체가 지원 중이니 어서 빨리 테슬라가 한국에 진출하기 바란다.
수소 연료 전지 자동차 
수소를 활용하는 엔진 역시 미래의 주류가 될 수 있다. 이 차량 역시 전기로 구동되는데, 내부의 수소 전지가 발전기 역할을 한다. 그러니까 전기차보다 충전을 자주 하지 않는 것이다. 구동 원리는 수소와 산소가 반응해 전기를 만들어내는 것이다. 다만 연료가 폭발력을 가지고 있는 수소이므로 안전한 저장과 압축이 우선이다. 기압의 700배로 압축한 수소를 탱크에 싣고 다니며 산소와 반응시켜 자동차를 구동하면 배기가스는 전혀 없고, 5.6리터를 충전하면 500km 이상 갈 수 있을 정도. 놀랍게도 한국이 주도하고 있으나 전기 자동차의 발전이 너무 빨라 경쟁력이 있을지는 의문이다(기술을 뺏기거나 주도하지 못하는 건 한국 기업이 세계 최고). 또한, 가격이 1억 5천만 원 수준이다. 가격이 3,000만 원대로 내려올 때까지 기다리면 아마 전기차가 하늘을 날고 있을 것이다.




하이브리드 자동차의 대명사 도요타 프리우스 ▲



▲ 조용하고 강하면서 가솔린차보다 멋지기까지 한 클린 디젤 차량,
메르세데스-벤츠 CLA 클래스 출처: images.newcars.com

▲ 폭발적인 성능으로 전기 자동차의 개념을 바꾼 테슬라 모델 S  

tags 친환경 자동차

저작권자 © 웹스미디어 무단 전재-재배포 금지

뉴스콘텐츠는 저작권법 제7조 규정된 단서조항을 제외한 저작물로서 저작권법의 보호대상입니다.
본 기사를 개인블로그 및 홈페이지, 카페 등에 게재(링크)를 원하시는 분은
반드시 기사의 출처(로고)를 붙여주시기 바랍니다.
영리를 목적으로 하지 않더라도 출처 없이 본 기사를 재편집해 올린 해당 미디어에 대해서는 합법적인 절차(지적재산권법)에 따라
그 책임을 묻게 되며, 이에 따른 불이익은 책임지지 않습니다.

URL 복사 출력하기 목록보기 스크랩하기

관련기사

최신뉴스
월별 특집 & 기획
미래 자동차 첫 변화는 클린 에너지

정기구독신청