[IT 성능풀이] 전기·수소먹는 미래 자동차, 어떻게 움직이나

가솔린, 디젤 등 연료로 움직이는 내연기관 자동차의 자리를 전기로 움직이는 '전기자동차'가 조금씩 메우고 있습니다. 전기자동차 기술이 나날이 좋아지면서 제조사도, 제품군도 다양해졌습니다. 전기와 연료를 병용하는 '하이브리드' 자동차도 내연기관과 전기자동차 사이 가교 역할을 훌륭히 해냈습니다.

전기자동차는 내연기관 자동차와 달리 매연을 내뿜지 않지만, 속도를 비롯한 성능은 대등하거나 심지어 상회합니다. 동작 효율이 좋아지면서 경제성도 갖췄고, 세단에서부터 SUV, 스포츠카에 이르기까지 종류도 다양해졌습니다.

하지만, 전기자동차가 마냥 좋은 것만도 아닙니다. 차량 가격, 효율, 인프라 등 넘어야 할 산이 많기 때문입니다. IT 성능풀이, 전기자동차의 동작 원리와 종류, 장단점과 제조사 등을 살펴보겠습니다.

전기자동차의 동작 원리는 사실 간단합니다. 바퀴를 모두 '전기 모터'로 돌리는 것입니다. 그렇기에 엔진에서 연료를 폭발, 그 힘을 동력계로 전달해 움직이는 내연기관 자동차보다 구조가 단순합니다. 변속 절차도 필요 없어 구동계를 손쉽게 만들 수 있고, 이는 차체 무게 감량(사실, 그 자리에 배터리가 들어가니 무게 자체는 크게 변하지 않습니다)으로 이어집니다. 윤활유를 비롯한 각종 오일도 거의 필요 없습니다.

전기자동차는 '소음'도 적습니다. 너무 조용해서 보행자가 알아채지 못할 정도라, 되려 전기자동차에 동작음을 일부러 넣기도 합니다. 또한 전기자동차는 일종의 전자기기이므로 성능 개선,추가가 손쉽습니다. 펌웨어를 통해 고장난 부분을 파악하고 수리하기도, 자율주행을 비롯한 새로운 주행 기능을 넣기도 쉽습니다.

'하이브리드' 자동차는 내연기관과 전기 모터를 모두 탑재했습니다. 저속에서는 전기 모터를 사용해 연료를 절약하고, 내연기관으로 고속 주행 시 전기 모터를 구동할 '배터리'를 충전하는 방식입니다. 이미 소비자들에게 익숙한 형식입니다.

장점이 있으면 단점도 있겠지요. 전기자동차의 단점은 낮은 배터리 효율입니다. 초기 전기자동차는 전력 소모량이 많고 배터리 효율도 떨어져 장시간,원거리 운용이 불가능했습니다. 가격대도 부담스럽습니다. 전기자동차는 동급 내연기관 자동차보다 가격이 2~3배 이상 비쌉니다. 배터리 가격, 여기에 수요가 적어 대규모 생산도 불가능하기 때문입니다. 모든 동작에 전기를 사용하므로 실내 냉난방 시 운용 효율이 떨어지는 단점도 있습니다.

그러면, 전기자동차의 전원인 전기는 어떻게 수급할까요? 기본은 전자 기기처럼 콘센트로 충전하는 것입니다. 충전부에 콘센트를 꽂아주기만 하면 됩니다. 대규모 아파트 단지 주차장, 관공서나 마트 등에 전기자동차용 충전소가 마련되는 추세입니다. 전기를 머금고 있는 축전지를 사용하는 경우도 있고, 전용 충전 스테이션을 활용하는 방식도 있습니다.

'수소'를 연료로 쓰는 '수소자동차'도 있습니다. 수소자동차는 수소 자체를 연료로 사용하는 방식, 수소와 산소가 반응할 때 발생하는 전기를 사용하는 방식으로 나뉩니다. 수소는 자연에서 구하기 쉽고, 효율도 아주 우수합니다. 현재 기술로, 수소 1kg로 약 100km 운행하는 수소 자동차를 만들 수 있습니다. 수소 충전도 쉽고 빠르며, 반응 시 물만 발생하므로 친환경적입니다.

수소자동차의 단점은 전기자동차보다 수배 비싼 가격입니다. 인프라 역시 전기자동차보다 훨씬 빈약합니다. 수소는 다루기 힘들고 쉬이 폭발하므로, 자동차와 충전소에 고도의 차폐 기술을 적용해야 합니다.

전기자동차는 어디서 만들까요? 국내외 내로라하는 자동차 업계는 대부분 전기자동차를 만들고 있습니다. 우리나라 현대기아자동차는 물론, GM,르노삼성,BMW 등 이름만 들어도 알만한 자동차 제조사들이 모두 전기자동차를 개발하고 있습니다. 테슬라처럼 전기자동차 전문 제조사들도 속속 등장하고 있습니다.

전기자동차의 미래는 밝습니다. 지구온난화를 막기 위해, 전세계가 합심해 이산화탄소,미세먼지를 줄이고 있습니다. 그렇기에 대기를 오염시키는 매연도, 이산화탄소도 만들지 않는 전기자동차는 선택이 아닌 필수가 됐습니다.

전기자동차의 단점도 꾸준히 나아지고 있습니다. 배터리 효율은 점차 늘어 단독으로 400km 이상 이동할 수 있게 됐고, 전기 충전 인프라도 속속 구축되고 있습니다. 충전 방식도 다양해지는 추세고, 전기자동차 가격대도 조금씩 낮아지고 있습니다. 머잖아, 어쩌면 예상보다 빨리 전기자동차의 시대가 올 것으로 예상됩니다.

IT조선 차주경 기자 racingcar@chosunbiz.com