대통령을 위한 에너지 학(學)2. 전기자동차

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2012년 미국 버클리 대학의 뮬러 교수는 『대통령을 위한 에너지 학』이라는 책을 출판하였다. 이는 2008년에 출판하였던 『대통령을 위한 물리학』이라는 책에서 얘기한 주제들 중에서 특히 에너지에 관한 주제를 다시 강조한 것이라고 볼 수 있다. 대통령이라면 반드시 에너지에 대한 여러 가지 현안들을 이해하고 명확한 판단력을 가지고 있어야 한다고 주장하고 있다. 『대통령을 위한 에너지 학』이라는 책에는 에너지란 무엇인가라는 주제와 함께 총 다섯 가지에 대해 설명하고 있다. 전기자동차에 관해서는 ’대체에너지‘라는 주제 아래서 다루고 있다.

뮬러 교수는 현재 전기자동차가 각광을 받고 있는 것이 ’일시적인 유행‘(영어로 fad라는 단어를 쓰고 있다)이라고 얘기하고 있다. 전기자동차 대신 오히려 가솔린과 전기의 결합인 ’하이브리드 자동차‘가 향후 1,2 십년 내에 대세가 될 것이라고 한다. 전기자동차에 대한 현재의 많은 관심은 조만간 사라질 것이라고 예언하고 있다.

전기자동차가 일시적인 유행이라고 주장하는 데는 다음의 세 가지 이유가 있다. 첫째는 에너지 밀도 문제이다. 전기자동차가 사용하고 있는 배터리는 일반 자동차가 쓰는 가솔린에 비해 단위 무게 당 저장할 수 있는 에너지가 1% 밖에 안 된다. 이런 단점을 약간 보완할 수 있는 것은 전기 엔진이 일반 내연 기관에 비해 약 4 배 정도 더 효율적이다. 따라서 배터리의 에너지 밀도는 가솔린의 약 4%라고 보면 된다. 따라서 주행거리가 매우 짧은 경우를 제외하고 여러 개의 배터리가 필요하게 된다.

전기자동차의 두 번째 단점은 바로 가격 문제이다. 충전을 위한 전기 요금은 대체적으로 저렴하다. 특히 우리나라의 전기 요금은 다른 나라에 비해 상대적으로 많이 싸다. 전기자동차의 경우 이런 충전용 전기 요금이 아니라 바로 배터리를 교환하는데 드는 비용 문제이다. 세 번째 문제는 충전 하는데 드는 시간이다. 테슬러의 경우 약 한 시간이 걸린다고 한다. 이 문제를 해결하는 방법 중 하나는 충전소에서 아예 배터리 자체를 바꾸는 것이다. 그러나 문제는 배터리 하나로 갈 수 있는 거리가 제한되어서 약 한 시간에 한 번씩 배터리를 교환해야 한다고 한다.

에너지와 관련된 정책을 수립하고 집행하기 위해서 지도자는 당연히 에너지에 대한 기초적인 지식을 가져야 한다. 그래야 제대로 된 판단을 할 수 있기 때문이다. 요즈음 전기 자동차와 수소 자동차가 많은 관심을 받고 있다. 그동안 지구를 오염시킨 화석에너지를 연료로 하는 자동차 산업에서 벗어나서 소위 친환경적인 자동차를 만들어야 한다는 명제와도 맞물려 있다. 전기자동차는 ’그린 뉴딜‘이라는 국가 정책의 일환이어서 특히 관심을 받고 있다. 수소 자동차와 전기자동차는 기존의 자동차와 연료가 다르고 그래서 움직이는 원리도 다르기 때문에 관련된 산업들이 확연히 달라진다. 특히 엔진이나 배기가스 부분은 매우 다르다. 주유소 대신에 수소 충전소가 들어서야 하고, 전기 충전소가 있어야 하는 것은 물론이고 관련 부품 산업들이 전부 바뀌어야 한다. 전기자동차는 많은 장점들이 있지만 뮬러 교수가 지적한 세 가지 정도의 단점들로 인해 과연 미래의 대안으로 자리할 수 있을 까 하는 의문이 든다.

글: 박창규(포항공대 겸임교수)

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