오토모빌 정보(Automobile Info)

전기 자동차 과연 친환경 차량일까??

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출처 : (왼쪽 : rt.com / 오른쪽 : hyundai-schmidt.de) 

::::: 2030년부터는 정말 전기차만 다닐까??

지금 전 세계 자동차 시장은 전기차에 대한 관심으로 매일 새로운 전기차 모델이 출시되고 있습니다. 이런 분위기는 최근 유럽 연합 EU 집행 위원회에서 2035년부터는 전기차만 판매하겠다는 계획을 발표했습니다. 사실상 내연기관 엔진 자동차의 종말을 예견한 것입니다. 아직 EU 회원국들이 이를 수용할지 미지수이지만 거의 모든 자동차 회사들이 전동화 모델을 생산하려고 준비하고 있습니다. 이런 분위기에 현대자동차에서도 2040년까지 글로벌 주요시장에서 전 라인업의 전동화를 추진할 계획이라고 합니다. 따라서 차량 교체 주기까지 고려한다면 2040년 앞으로 20년 후쯤이면 도로에 전기차만 다니지 않을까? 라는 생각도 들기도 합니다. 

 

출처 : (왼쪽 : rgaonline.it / 오른쪽 : cleanenergywire.org) 

::::: 불과 10년 전만 하더라도 디젤은 깨끗했다.

정확히 16년 전 2005년 유럽에서는 클린 디젤 정책이 새롭게 등장했었습니다.

당시 독일 자동차 업체들은 디젤 엔진의 이산화탄소 배출량이 가솔린 차량에 비하여 적고 질소화합물 배출도 줄어든 디젤 엔진을 처음으로 선보였습니다. 당시에는 엔진 진동과 소음이 있지만 힘이 좋고 연비가 좋기 때문에 환경이 더 유리하다는 의견으로 전 세계에서는 디젤 세단의 열풍이 불었으며 한국에서도 본격적으로 디젤 세단을 판매하기 시작했습니다. 한국에서도 2009년 디젤 자동차를 친환경 자동차로 분류하여 세제 혜택을 주며 2013년까지 디젤 차량은 친환경을 위한 대표 차량이였습니다. 하지만 2015년 독일의 디젤 엔진의 배기가스 조작 사건인 디젤 게이트가 터지면서 전 세계는 디젤을 환경이 안 좋다라는 결론을 내렸고 대한민국 또한 2018년 10년 만에 클린 디젤 정책을 폐기했습니다. 

 

출처 : compositesworld.com

::::: 지금의 전기차는 과연 클린 (Clean) 할까?

불과 10년 전만 하더라도 우리는 디젤이 깨끗하니깐 모두 디젤을 구매했고 그로부터 10년 뒤인 현재 친환경 차량을 위해서 전기차를 구매하고 있습니다. 하지만 다른 한편으로는 전기차 또한 과거 클린 디젤과 같은 사태가 일어나지 않을까? 걱정하고 있습니다. 유럽 연합에서 발표한 2035년부터 전기차만 판매하는 것 또한 앞으로 14년정도 남았으며 전기차가 주는 여러가지 변수 사항을 고려하기에 짧다는 의견도 분명히 있기 때문입니다. 

 

출처 : eletimes.com

물론 전기차 모델은 가솔린 차량과 디젤 차량에 비해서는 주행 시 직접적인 이산화탄소 배출량에 대해서는 0 입니다.

이 때문에 대기오염의 주범이라고 손꼽히고 있는 내연기관 자동차들의 퇴출을 위해서 유럽 연합에서는 2035년부터 전기차만 판매하겠다고 발표를 했으니깐 말이죠. 하지만 일부 업계에서는 전기차가 100% 친환경 자동차일까? 라는 부분에서는 아니다라고 이야기를 하곤 합니다. 

 

출처 : electricmotorengineering.com

최근 전기차가 친환경 차량인가를 이야기할 때 빠지지 않는 것이 있습니다. 

자동차를 생산하고 다시 폐차되어 없어지는 주기를 Life Cycle Assessment 즉 LCA 전과정 평가라고 부르고 있는데요.

정확히는 단순히 차량이 주행하면서 생기는 이산화탄소 배출량 혹은 환경에 직접적인 영향이 아닌 차량을 생산하면서 그리고 운행하고 다시 폐차하는데까지 자동차를 사람으로 따지면 일생동안 얼마나 친환경적인가를 살펴봐야 합니다.

2017년까지는 자동차가 환경에 미치는 영향을 CAFE (Corporate Average Fuel Economy) 기업 평균 연비를 통해서 주행 과정에서 생기는 차량에 연비 그리고 배기가스의 기준을 규제했습니다. 하지만 유럽의 디젤 스캔들로 인하여 2017년이후부터는 WLTP  (Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure) 국제 표준시험 방식을 새롭게 도입하였습니다. 

 

출처 : esu-online.org

2019년 유럽의회와 유럽위원회에서 자동차 생산과 에너지 생산 그리고 차량의 주행과 폐차 후 재활용까지 생기는 이산화탄소 배출량의 종합 평가인 LCA를 적극 검토를 요청했으며 내년 2022년에 시행에 대한 결론이 나올 예정입니다.

이러한 LCA 평가가 적용된다면 2025년부터 시행될 예정인 더욱 강력한 유로7에 적용될 예정이며 각 국에서도 이러한 대응에 준비를 하고 있습니다.

 

출처 : ahssinsights.org

단순히 주행에 있어서는 환경오염을 발생시키지 않지만 전기를 생산하는 과정, 베터리를 생산하는 과정과 같은 자동차 LCA를 통해보면 내연기관보다 더 환경오염을 시킨다는 주장도 많습니다. 2020년 유럽 교통 전문인 NGO인 T&E에서는 전기 자동차가 어떠한 전력을 사용해도 내연기관에 비하여 약 3배 적은 이산화탄소를 발생시킨다고 발표를 했습니다. 

이 내용에는 석탄 전기를 사용하는 폴란드에서 중국에서 생산된 배터리를 사용했을 때 츨정한 결과 내연기관 차량의 22~29%적은 이산화탄소를 발표했으며 재생에너지 비중이 높은 스웨덴에서 생산된 배터리와 전기를 사용할 경우에는 80% 더 적은 이산화탄소를 발생시킨다고 발표를 했습니다.

 

출처 : greenpeace

전기 자동차에서 환경 오염으로 지목받는 부분은 전기를 생산할 때 그리고 배터리를 생산할 때 입니다.

우선 전기 자동차의 주 동력인 전기를 생산할때는 화석 연료 / 원자력 원료를 주로 사용하고 있습니다.

하지만 태양광과 풍력과 같은 재생가능 에너지원을 사용하기도 하는데요. 에너지경제연구원에 따르면 우리나라 활용 가능한 모든 건물에 자가용 태양광 패널을 설치한다면 정부의 목표인 2030년 재생가능에너지 발전량 42.3TWh를 생산할 수 있다고 합니다. 또한 연구소에 발표에 의하면 대한미국의 경제,기술,자연,지리 조건을 계산한다면 최대 787TWh까지 생산할 수 있으며 이론적으로는 2017년 연간 사용된 전력량 576TWh를 재생가능에너지로 조달가능하다고 합니다.

차량 같은 경우 2016년 연간 전력 사용량 대비 전기차 25만 대 소비 전력량 (연비 5km/kWh, 약 1만 2천km 주행 시)를 비교하면 0.13% 밖에 되지 않으며 현재 국내 태양광 발전량을 기준으로 최대 280만 대 (연비 5km/kWh 약 2만km 주행)충전이 가능하다고 합니다. 물론 이론적인 부분이지만 환경을 생각하는 전기차인만큼 재생가능에너지를 활용하는 기술과 방법 그리고 정책에 대해서도 노력해야할것입니다.

출처 : electrichybridvehicletechnology.com

그 다음으로 전기 자동차아 만들어지면서 그리고 폐차를 하면서 생기는 환경오염에 대한 문제는 배터리에 대한 문제입니다. 친환경 자동차에 들어가는 폐배터리는 산화코발트 그리고 리튬, 망간, 니켈 등 1% 이상 함유한 유독 물질로 분류되고 있으며 일부에서는 배터리로 인한 환경오염이 내연기관보다 더 위험하다는 논문도 나고 오 있습니다.

이런 부분은 이미 예전부터 예상된 문제인 만큼 전기자동차의 노후화된 볘배터리의 재활용에 대한 신기술이 상용화되고 있습니다. 하지만 폐배터리를 회수처리를하여 에너비저장장치 ESS 용을 활용할 수 있으며 재활용이 불가할 경우에는 분해하여 리튬, 코발트, 니켈, 망간 등 희귀 금속을 추천할 수 있습니다. 최근 환경부에서는 세계 표준이 없는 폐배터리 재활용 표준을 선점할 수 있도록 폐배터리의 간존가치와 안정성을 평가하는 기준을 마련하겠다고 발표했으며 전남 나주시에 총 231억 원을 투입한 배터리 재활용 센터를 건립할 계획이며 2022년까지 포항시에는 배터리 재사용산업에 총 1,000억원을 투자할 계획이라고 합니다. 

 

출처 :plm.automation.siemen

 

물론 아직까지 대부분의 나라는 전기 자동차에 전기 생산을 위하여 화석연료를 사용하고 있습니다. 물론 이러한 화석연료로 생산된 전기를 사용하는 전기 자동차이지만 다양한 연구소에서 측정한 결과로는 가솔린이나 디젤 연료에 비하여 온실가스 배출이 더 적다는 점에서 우리에 미래의 이동수단이 되지 않을까 싶습니다. 

지금까지는 결론은 아직은 전기자동차는 환경 오염이 내연기관보다 덜 오염을 시킨다는 것입니다. 하지만 앞으로 기술의 발전으로 성능이 더 좋은 배터리를 만들고 재생에너지를 생산해서 자동차를 충전하고 달릴 수 있다면 분명 내연기관 보다 훨씬 떠 깨끗한 환경을 만들 수 있는 자동차가 될것이라 생각됩니다. 

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