[4차 산업혁명과 직업의 미래] 6. 전기자동차의 현재와 미래

[IT동아]

[편집자주] IT 커뮤니티인 '오컴(대표 편석준)'은 4차 산업혁명 시대를 맞아 4차 산업혁명의 주요기술과 미래사회를 그려보는 'Clip IT' 시리즈란 이름의 강연을 개최했다. 이 연재에서는 연사별 강연 내용을 간추려 정리했다. 강연 개최 정보는 '온오프믹스' 또는 오컴 홈페이지에서 확인할 수 있다.

Clip IT 5차 강연(8월 3일)은 '전기자동차의 현재와 미래'를 주제로 전진환 씨가 발표했다. 전진환 씨는 현재 인터베스트에서 투자심사역으로 일하고 있으며, 저서인 <전기차, 어떻게 구매할 것인가?/미래의창>가 8월에 출간될 예정이다.

Clip IT 6차 강연은 9월 7일(금)에 '스마트팩토리의 현재와 미래사회'를 주제로, 서울 역삼동 '마루 180' 1층에서 진행된다. 연사로 나서는 권진만 씨는 현재 '크레스프리(Cresprit)' 대표이며, 산업용 사물인터넷 플랫폼인 'ALOOH'를 개발해 산업 현장에 적용하고 있다.

전기자동차의 현재와 미래 (인터베스트 전진환)

불과 2~3년 전만 해도 전기자동차는 가끔 뉴스에서나 한번 볼 뿐, 도로에서 실제로 볼 기회는 없는 그저 먼 나라의 이야기였다. 콘셉트 카로 임시 제작된, SF영화에서나 나올 법한 디자인의 차들이 전기자동차로 불쑥 등장하니 사실 틀린 말도 아니었을 터.

'테슬라' 같은 걸출한 기업이 나타나면서, 정말이지 '인생의 자동차'가 될 것 같은 '모델S'를 처음 봤을 때만 해도 마음이 흔들렸지만, 1억 원이 넘는 가격에 바로 마음을 접은 사람도 꽤 많았을 것이다. 하지만, 이제 전기차는 더 이상 먼 나라의이야기, 영화 속의 이야기가 아니다.

이제는 우리 눈에 익숙한 형태의 자동차가 엔진 소리 없이 조용히 지나가는 걸 자주 본다. 어린 아이들이 먼저 "와! 전기차다"라고 외치기도 한다. 실제로 국내 전기차 판매량은 지난 5월 기준으로 3만 대를 돌파했다. 제주도나 수도권 내 아파트 단지라면 1~2대 정도는 눈에 띈다.

전기자동차란 과연 무엇인가

전기자동차는 가솔린, 디젤 등 석유로 만들어진 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차다. 발전소에서 전기가 생산되고, 이 전기를 배터리로 전달하고, 배터리에 저장된 전기로 모터를 돌려 자동차를 구동한다.

전기자동차에는 기름을 태워야 하는 엔진은 아예 존재하지 않는다. 배터리가 연료탱크와 엔진의 역할을 모두 하기 때문이다. 즉 전기차의 배터리와 모터만 있으면, 내연기관의 많은 부품이 사라진다. 엔진은 물론이고, 엔진에 불을 붙이기 위한 점화플러그도, 엔진이 타지 않게 하는 엔진오일도, 연료탱크와 연료펌프도, 심지어는 엔진을 식히기 위한 냉각수까지 모두 필요 없다.

전기자동차는 또한 배터리, 모터, 인버터 등 매우 단순한 구성이 가능하다. 이렇게 기름과 내연 기관을 전혀 사용하지 않는 자동차를 '순수한 전기차, EV(Electric Vehicle)'라고 부른다.

왜 전기자동차인가

전기자동차는 사실 내연기관차보다 30년 앞서서 등장했다. 점점 기술의 발전을 거듭하다가, 1890년 대에 들어서면서 내연기관차 대비 진동, 냄새, 소음이 없다는 장점이 크게 부각되면서 인기를 끌었다. 미국 전역에 3만 대 이상의 전기차가 운행됐고, 택시와 같은 상용차로까지 활용됐다.

그러던 전기자동차는 갑자기 시장에서 사라진다. 1900년 대 텍사스, 오클라호마, 캘리포니아 등에서 방대한 유전이 발견됐고, 이로 인해 휘발유 가격이 급격히 하락하여 전기자동차의 운행 비용이 내연기관차보다 저렴하다고 장담할 수 없게 됐다. 소비자들은 전기자동차에서 관심이 멀어졌고, 이로 인해 시장에서 사라지게 된다.

전기자동차는 최근 환경문제가 대두되며 다시 관심을 받게 된다. 2015년 지구온난화의 원인이 되는 탄소 매출량을 줄이기로 하는 내용의 '파리협'정이 채택되면서, 탄소 배출량이 '제로'인 전기자동차가 다시 주목을 받게 된 것이다.

전기자동차의 혜택

전기자동차를 타면 무엇이 얼마나 어떻게 달라질까? 가장 눈에 띄게 개선되는 부분은 경제성이다. 아래 표는 현대자동차의 전기차 '아이오닉'을 기준으로 비교한 자료다. 100km를 달린다고 가정했을때, 휘발유차는 11,448원, 경유차는 7,302원의 주유비가 지출된다.

하지만, 같은 거리를 전기자동차로 운행하면 1,132원 밖에 들지 않는다. 가솔린의 10분의 1도 되지 않는 연료비다.

둘째로, 차량 구매 시 보조금을 받을 수 있다. 국고 보조금과 지방자치제 보조금이 있어, 상대적으로 높은 구매 가격을 낮출 수 있다. 또한, 취득세도 200만 원 면제 받을 수 있고, 자동차세도 크기에 상관 없이 13만 원만 내면 된다.

셋째로, 정비 비용이 크게 절감된다. 단순히 전기자동차와 내연기관차의 부품 수만 비교해도, 그 수가 전기자동차가 훨씬 적다. 조사 자료에 따르면, 내연기관차의 10년 간 정비료는 약 1천만 원, 1년에 50~100만원 정도 지출하고 있다. 이 비용의 대다수는 엔진오일 등 각종 오일류 교환, 점화플러그나 타이밍벨트 등 일반 부품 교환 등인데, 전기자동차는 이러한 일반 관리 비용이 아예 들지 않는다.

이 외에도 전기자동차 보급을 위한 정부 차원의 다양한 부가 혜택도 받을 수 있다. 전국 모든 고속도로를 전기자동차 전용 하이패스로 통과하면 요금의 50%가 할인된다. 또한, 공영주차장의 주차요금도 50% 할인된다. 서울, 경기, 대전, 대구, 광주, 부산, 경기 등 거의 모든 지방자치단체가 조례를 만들어 공영주차장 요금을 할인하고 있다.

전기자동차의 미래 및 과제

이렇게 다양한 혜택이 주어짐에도 전기자동차의 대중화에 대한 회의적인 시각을 보내는 이들이 여전히 많다. 차 가격이 비싸다는 의견이다. 하지만 전기자동차 가격은 점차 안정되고 있다. 차 가격의 가장 큰 비중을 차지하는 배터리 가격이 연 평균 14%씩 낮아지고 있는 추세가 이를 증명한다.

급격한 배터리 가격의 감소는 차량 가격의 감소로 이어질 것이고, 이는 자연스럽게 전기자동차의 대중화로 이어질 것이라 예측된다. 이러한 가격 변화로 인해 전기자동차를 경험하는 사람들이 늘어나는 순간, 시대의 변화는 급격히 찾아 올 것이라 생각한다.

새로운 전기자동차 모델도 다양하게 출시되고 있다. 특히 유럽 자동차 제조사의 움직임이 활발하다. 메르세데스-벤츠의 경우 오는 9월 파리 모토쇼를 통해, 새로운 전기차 라인 'EQ'의 첫 모델을 공개할 예정이고, 2022년까지 10개의 전기자동차 신 모델을 출시할 예정이다. BMW 또한 2025년까지 전체 모델에서 전기자동차 혹은 하이브리드 모델을 25%까지 늘리겠다고 발표했다.

이처럼 전세계 주요 제조사가 전기자동차 라인을 확대하기 시작하면서, 운전자들의 선택의 폭은 훨씬 더 넓어질 것으로 예상된다.

하지만, 해결해야 할 과제도 남아 있다. 전기자동차 보급을 저해하는 요소로 코발트 공급 문제가 있다. 전기자동차에 가장 많이 사용되는 리튬이온(Lithium Ion) 배터리의 핵심 원자재 중 하나가 바로 코발트다. 코발트는 전세계 매장량(700만 톤)의 절반(약 340만 톤)이 콩고 공화국에 묻혀있다.

콩고의 정치적 불안과 치안 문제로 인해 안정적 수급이 더욱 어려워지고 있는데, 수급 불안으로 인해 코발트 가격이 폭등하며 배터리 공급 가격을 높아져 차 가격에도 영향을 미치고 있다. 안정적인 코발트 수급이 이루어지지 않으면 배터리 생산이 늦어지고, 이는 곧 전기자동차 생산 속도 저해로 이어진다.

전기자동차 보급이 늘어날수록 폐배터리의 양도 증가하게 되어, 되려 환경에 악영향을 끼칠 수 있다. 자동차가 폐차가 되더라도 배터리는 수명이 남을 수 있기에, 바로 폐기하기 보다는 재활용할 수 있는 방법을 찾는 것이 중요하다. 이미 이 배터리를 에너지저장장치(ESS)로 활용하는 방안이 논의되고 있다.

ESS는 전력을 저장해 두었다가 필요할 때 가정이나 산업 현장에 공급하는 장치다. 전기자동차의 폐배터리는 대부분 리튬이온 배터리이고 대용량인데다가, 오랜 기간 사용해도 초기 용량의 70~80%를 사용할 수 있어 ESS로 활용하기에 매우 매력적이다.

전기차 제조사들은 이 가능성을 이미 인지하고 빠르게 재생 배터리 사업에 뛰어들고 있다. BMW는 i3 모델에서 회수한 배터리를 적용한 ESS 솔루션을 개발했다. 현대자동차도 ESS 개발을 본격화해 새로운 시장을 개척하겠다고 했지만, 국내 배터리 재생 시장은 성장이 더딘 편이다.

전기자동차는 전세계의 공통 고민인 환경 문제를 해결할 수 있는 수단이며, 이제는 거부할 수 없는 거대한 흐름이다. 아직 해결해야 할 과제가 많지만, 점차 해소가 되고 있고 가까운 미래에 많은 매력적인 전기자동차가 출시될 예정이다.

정리 / IT동아 이문규 (munch@itdonga.com)