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[틴틴 경제] 친환경차 이름들이 왜 다른 거죠

중앙일보 2014.03.19 00:17 경제 10면 지면보기


Q 요즘 자동차에서도 친환경차를 타는 사람들이 늘어나고 있다는 얘기를 들었습니다. 차는 달리면서 배기가스를 내뿜는데, 친환경차는 일반 자동차랑 무엇이 다른가요? 전기차·연료전지차·하이브리드카가 모두 친환경차라던데 어떻게 다른지도 알려주세요.

하이브리드카, 전기차, 수소연료전지차 … 쓰는 연료 따라 구분해요



A 지금 우리가 주로 타고 다니는 일반 자동차는 흔히 가솔린형·디젤형으로 구분할 수 있어요. 가솔린은 휘발유, 디젤은 경유를 연료로 삼아 달리는 자동차입니다. 사용하는 연료는 다를지언정 질문하신 대로 배기가스를 내뿜어 공해를 유발한다는 점은 같은데요. 친환경차는 이렇게 화석연료로 달리는 자동차와 달리 공해를 유발하지 않거나 공해 발생량이 적은 차세대 자동차를 말합니다. 친환경차로는 크게 하이브리드카·전기차·수소연료전지차가 꼽히는데요. 이 세 자동차가 구동되는 방법은 서로 매우 다릅니다.



화석연료·전기 함께 쓰는 하이브리드카



 우선 하이브리드카부터 얘기해볼까요. 사전적 정의는 ‘서로 다른 두 개의 동력원을 함께 사용하는 자동차’입니다. 일반적으로는 화석연료를 쓰는 엔진과 전기모터를 함께 장착한 차를 말합니다. 음식으로 치면 짬뽕과 짜장면이 합쳐진 ‘짬짜면’ 정도로 생각하면 되겠습니다. 엔진 차량과 순수 전기차의 장점을 조합해 연비를 높이고 배기가스를 줄일 수 있습니다. 통상 순수 친환경차로 가기 위한 이상적인 과도기형 차량이라는 평가를 받습니다. 내연기관과 모터가 어떻게 조합되느냐에 따라 직렬형·병렬형·복합형 등 세 가지로 나뉩니다.



 그럼 하이브리드카는 어떻게 굴러가는 걸까요. 시동을 걸고 속력을 낼 때는 엔진과 전기모터가 함께 작동됩니다. 자동차에 따라서는 시속 50㎞까지 순수하게 전기모터로만 가속을 하기도 합니다. 차가 많고 자주 막히는 시내에서 운전을 할 경우엔 굳이 엔진을 쓰지 않아도 되니 연료도 아끼고 배기가스도 줄일 수 있는 것이지요. 반대로 브레이크로 속력을 줄이거나 내리막길을 갈 때는 저절로 바퀴가 굴러가고, 이 굴러가는 에너지의 일부가 전기 에너지로 변환돼 자동차 저장장소에 쌓입니다. 따로 전기를 연결하지 않아도 배터리가 충전되는 형식이라고 보면 됩니다.



 전 세계적으로 가장 유명한 하이브리드카는 도요타의 프리우스입니다. 일찌감치 친환경차에 대한 관심이 높았던 북미나 유럽에서 높은 판매고를 올렸습니다. 2000년대 말부터 양산돼 현재까지 전 세계에서 약 300만 대가 팔렸다고 합니다. 미국의 뉴욕이나 뉴저지에서는 공공기관들이 공용 차량으로 구매하기도 했고요. 우리나라에서는 현대·기아차가 2005년부터 베르나 하이브리드, 프라이드 하이브리드 등을 개발했습니다. 최근엔 아반떼 하이브리드, 그랜저 하이브리드, K5·K7 하이브리드 등 라인업을 넓혀가는 추세입니다.



엔진 없이 전기모터로 움직이는 전기차



 전기차는 엔진 없이 전기모터만으로 움직이는 차입니다. 즉, 기름을 넣을 필요 없이 전기로 충전만 하면 차가 달릴 수 있다는 겁니다. 차량 앞뒤에는 구동 배터리가, 앞쪽에는 전기모터가 달려 있습니다. 효율이 좋다는 게 전기차의 가장 큰 장점입니다. 내연기관인 가솔린 엔진의 효율은 통상 15%, 디젤엔진은 20% 정도인 데 비해 전기모터의 에너지 효율은 약 80%에 달하는 것으로 알려져 있습니다. 놀라운 건 사실 전기차가 1830년대에 이미 개발됐다는 사실입니다. 1870년대에 나온 가솔린 자동차보다 무려 40년이나 빨리 나왔지만, 그야말로 너무 비싸고 안전하지 않다는 이유로 양산은 이뤄지지 않았습니다.



 그랬던 전기차가 혜성처럼 재등장한 게 2010년께입니다. 기존 상용차업체의 경우 일본의 미쓰비시·닛산 등이 아이미브·리프 같은 전기차를 내놨습니다. BMW·볼보가 소형 전기차를 내놓은 것도 이쯤입니다. 국내에서는 현대차가 2010년 9월 최초의 전기차 블루온을 생산했고, 2011년 12월 양산형 고속전기차 레이EV를 공개했습니다. 지난해 9월 프랑크푸르트 모터쇼에서는 순수 전기차 i10을 공개하기도 했습니다.



 하지만 전 세계적으로 가장 유명한 전기차는 미국의 테슬라모터스가 만든 모델 S입니다. 2012년 6월 출시된 이래 현재까지 2만5000대가 넘게 팔렸다고 합니다. 지난해 유럽과 일본 시장에 진출한 데 이어 올해부터는 중국에서도 판매될 예정이랍니다. 물 흐르듯 유려한 외관에 성능도 좋습니다. 정지상태에서 시속 100㎞까지 가속하는 데 걸리는 시간이 4.5초로, 웬만한 스포츠카 못지않은 성능입니다. 내년까지는 3만 달러대 보급형 전기차 모델 E를 내놓을 계획이라네요.



 독일 BMW도 전기차 부문에서 훨훨 날고 있습니다. 첫 순수 전기차 i3의 가격은 유럽시장 기준으로 약 3만5000유로(약 5000만원) 선이 될 것으로 보입니다. 국내에선 다음 달인 4월에 출시됩니다.



 세계 전기차 시장 규모는 2020년까지 266만 대 규모로 성장할 전망입니다. 관건은 인프라 확충과 성능 개선입니다. 현재 시장에 나와 있는 전기차의 평균 1회 충전 시 주행거리는 150㎞ 남짓입니다. 이 성능으로 도로를 주행하기 위해서는 급속 충전기가 전기차 20대당 1대꼴로 필요하다는 게 전문가들의 의견입니다. 충전기 대수를 늘려나가는 것과 동시에 1회 충전 주행거리를 300㎞ 이상으로 늘릴 수 있는 배터리나 변속기 등을 어떤 업체가 먼저 탑재하느냐에 따라 시장 규모가 폭발적으로 커질 가능성도 있습니다.



물 합성 에너지로 가는 수소연료전지차



 마지막으로 수소연료전지차는 뭔지 살펴보겠습니다. 물(H2O)을 전기로 분해하면 수소와 산소로 나누어진다는 건 다들 알고 있지요? 연료전지는 반대로 수소와 산소를 결합시켜 물을 만들 때 발생되는 에너지를 사용합니다. 차량 안에 있는 수소 탱크에서 수소를 연료전지로 보내면 외부의 공기를 흡수해 이 둘을 결합합니다. 이 과정에서 발생되는 에너지는 모터로 보내고, 물(수증기)은 외부로 배출합니다.



 원리는 간단하지만 수소연료전지차가 그간 상용화되기 어려웠던 이유는 수소라는 기체가 폭발하기 쉽다는 위험 때문입니다. 하지만 세계 자동차업체들이 20여 년간의 연구 끝에 수소를 안정적으로 차량 내에 저장할 수 있는 기술을 개발했습니다. 본격적으로 수소연료전지차가 양산될 수 있는 기반이 마련된 것이지요.



 수소연료전지차는 전기차에 비해 널리 알려져 있지는 않습니다. 하지만 도요타자동차는 올해 2월 미국 라스베이거스에서 열린 소비자가전전시회(CES)에서 “2년 내에 양산형 수소연료전지차를 내놓겠다”는 계획을 발표했습니다. 현대·기아차는 세계적으로도 수소연료전지차 부문의 선두주자입니다. 1998년 처음 개발에 착수한 이래 싼타페·모하비·투싼 등의 수소연료전지차 모델을 꾸준히 선보였습니다. 역시 2015년 이후 본격 상용화를 추진해 연간 1만 대 생산 기반을 구축한다는 계획입니다. 특히 투싼ix 수소연료전지차는 순수한 물만 배출하는 무공해 차량으로 1회 수소 충전으로 최대 588㎞까지 주행 가능합니다.



조혜경 기자
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