먼 미래에서 우리는 전기차를 선택할까, 수소차를 선택할까?
[객원 에디터 3기 / 김예은 기자] 환경에 대한 관심이 깊어지면서 친환경 자동차에 대한 발전이 계속되고 있다. 세계 주요 시장은 내연기관차보다 친환경 자동차 중심으로 시장을 재편하기 시작했다. 친환경 자동차는 하이브리드, 전기, 수소 등 크게 세 가지로 나뉘고, 사람들은 석유를 연료로 사용하지 않는 전기차와 수소차에 대해 관심을 갖고 있다.
전기차는 전기를 동력으로 하는 자동차이다. 전기차는 화석 연료를 연소시켜 구동 에너지를 얻는 내연기관차와 다르게 배터리에 축적되어있는 전기로 모터를 회전시켜 구동 에너지를 얻는다. 전기차의 모터는 고효율, 고출력 구동 모터로 높은 출력과 회전력을 가지고 있으며 내연기관차의 엔진과 다르게 주행 중에도 소음과 진동이 거의 발생하지 않는다. 현재 테슬라, 현대 자동차 등 많은 회사가 전기차를 생산하고 있다.
반면 수소차는 수소와 공기 중의 산소가 반응하여 전기를 생산하여 구동 에너지를 얻는다. 수소차는 수소와 산소가 반응하는 것이기 때문에 물 이외의 배출가스가 발생하지 않는 환경친화적 자동차이다. 물 이외의 배출가스가 발생하지 않는 이유는 물의 전기 분해로 재생할 수 있는 에너지원을 만드는 것이기 때문이다. 또한 수소차가 친환경 드라이브의 시장을 주름잡기까지는 수소의 제약과 한계가 매우 큰 요인을 차지하기 때문에 수소의 낮은 효율과 폭발 위험을 해결하는 것이 급선무이다.
전기차와 수소차는 둘 다 친환경적인 자동차이기 때문에 먼 미래에 우리는 대중적인 교통수단으로 전기차를 선택할지, 수소차를 선택할지에 대한 궁금증을 품게 된다.
전기차와 수소차는 전기를 동력으로 사용하여 엔진 없이 환경에 좋지 않은 매연이 발생하지 않는다는 공통점이 있지만 전기를 얻어내는 방식에서 대조되는 차이가 있다.
현재 판매 중인 전기차는 대부분 1회 충전 후 300~500km의 주행거리를 확보하고 있다. 전기차는 배터리의 무게 때문에 차량의 무게 자체는 증가하지만, 차량 하부에 배터리를 탑재하여 무게중심을 낮추고 전기모터 구동력을 가지고 있다. 전기차는 내연기관차의 엔진이 차지하던 공간을 활용할 수 있어 실내 공간이 더욱 넓고 소음이 적다. 하지만 전기차는 아직 충전소가 부족하고 충전에 수십 분 이상의 시간이 필요하다. 또한, 전기차의 배터리인 리튬이온의 특성상 겨울철과 같은 추운 날씨에는 에너지 효율이 떨어져 주행거리가 짧아진다는 큰 단점이 있다. 이에 더불어 무료에 가까웠던 전기차의 충전 비용이 전기차 공급 증가에 의해 인상되기 시작하고 보조금도 축소되기 시작하여 전기차의 장점이 점점 줄어들고 있다. 전기차의 가장 큰 단점은 배터리의 수명인 5~8년이라는 점이다. 시간이 지나면 배터리 교체 비용이 많이 들며 아직 온전한 친환경 제품으로 볼 수 없다. 전기차를 먼 미래에서도 계속 사용하려면 배터리 개발, 에너지 효율성 개선, 충전 인프라 확장 등 많은 것들이 개선되어야 한다.
수소차는 수소와 산소를 폭발적으로 연소시켜 구동력을 얻는다. 수소에는 H 만 존재함으로 CO2를 생성하지 않지만 내연기관의 고온 때문에 질소산화 산물은 여전히 생길 수 있다. 수소차가 작동하는 원리는 수소탱크에 저장해둔 수소를 전기 발생장치로 보낸 후, 연료 전지 스택에서 산소를 화학반응시켜 전기를 만들어 모터로 보낸다. 이후에는 모터를 움직여 전기 에너지를 운동 에너지로 바꿔 차량을 움직이고, 주행 상태에 따라 연료전지에서 만든 전기를 보관한다. 수소차의 경우 전기차보다 보편적으로 사용되기에 조금 더 시간이 필요하다. 수소차는 상대적으로 짧은 충전 시간과 긴 주행 거리가 장점이지만 수소 연료 기관 탑재를 위한 공간이 필요하여 연료전지 크기와 에너지 효율이 더욱 개선되어야 한다. 수소차의 충전소는 전국에 117개밖에 없어 전기차에 비해서도 인프라가 매우 부족하고 충전 단가도 상대적으로 높아 많은 사람들이 구매를 망설이고 있다.
현재로서는 먼 미래에 사람들은 수소차보다 전기차를 선택할 확률이 높아 보인다고 할 수 있다. 전기차가 수소차보다 더욱 개발되어 있으며 많은 사람들이 이용하기 때문이고 수소차는 수소가 가진 한계 때문에 친환경차 시대에 자리 잡기까지 상당한 시간이 보일 것으로 보인다. 또한 전기차의 경우 수소차보다 더욱 빠른 시일 내에 단점들이 개선될 것으로 보이기 때문이다.
