[car&car]"배출가스 제로 향하여"…친환경자동차 '3총사' 뜬다

그린카 개발 어디까지 왔나

요즘 자동차업계의 화두는 친환경이다. 자동차가 세상에 나온 지 100여년. 그동안 화석연료를 바탕으로한 내연기관은 거스를 수 없는 진리였다. 그러나 최근 전기차 등 친환경차가 대세가 됐다.

◇친환경 자동차의 궁극점, 수소연료전지차=전기를 동력으로 모터를 돌려 운행하는 차가 전기차다. 그러나 일반 전기차는 충전이 쉽지 않다. 짧게는 30분, 길게는 5시간 이상 충전해야 한다. 급속충전 30분 기술이 나왔느나 충전이 짧으면 그만큼 달릴 수 있는 거리도 줄어든다.

이런 단점은 수소연료전지차가 보완할 수 있다. 연료전지란 이름 그대로 차 안에 배터리를 스스로 충전한다. 차에 수소를 주입하면 전기분해를 일으켜 모터를 돌린다. 그리고 물이 남는다.

수소연료전지차는 충전시간도 5분 정도로 짧다. 전기차보다 충전시간이 짧고 운행거리도 길다. 우주공간에 무한한 수소를 연료로 쓴다는 것도 장점이다.

유럽 메이커를 중심으로 개발이 한창이다. 그러나 수소 충전소의 보급과 수소의 보관 등은 풀어야 할 숙제다.

◇전기차가 100% 친환경은 아니다=전기차를 흔히 ‘제로 에미션’이라고 부르지만 틀린 말이다. 가정용 충전기를 꽂아 충전하든, 충전소를 들러야하든 전기를 쓴다. 스스로 전기를 만드는 것이 아닌, 만들어진 전기를 충전하는 방식이다. 이 전기를 생산하기 위해 인간은 화력이나 원자력 등을 이용해야 한다. 결국 궁극적인 ‘제로 에미션’은 아닌 셈이다. 풍력과 조력, 태양력 등으로 충전할 수 있으나 규모가 턱없이 부족하다.

그럼에도 많은 완성차 메이커가 전기차 연구개발에 몰두하고 있는 이유는 뚜렷하다. 연료전지차를 개발하고 보급하는 데 너무 많은 시간이 걸리기 때문이다.

유럽이 연료전지차에 몰두하는 동안 전기차는 미국이 앞섰다. 다양한 전지기술을 들여와 항속거리를 늘리고 주행성능을 개선하고 있다. 미국 GM은 이미 지난해 전기차 볼트를 양산하기 시작했다.

전기차의 특징은 순발력이다. 엔진은 아무리 급가속해도 서서히 최대치로 치솟는다. 반면 모터는 전기를 연결하자마자 순식간에 최대 회전수로 치솟는다. 최고속도는 불리하지만 순발력은 비슷한 등급의 가솔린 엔진에 뒤질 게 없다.

◇전기차 시대까지의 과도기를 책임진다=하이브리드는 전기모터를 엔진 출력축에 연결해 엔진구동을 돕는다.

저속에서 전기모터만 돌리고, 일정 속도에 이르거나 힘이 부족하면 엔진을 구동하는 방식도 있다. 배터리 충전상태가 좋으면 모델별로 시속 60km까지 전기모터만 돌릴 수 있다. 그러나 이렇게 무리를 주는 시스템은 그만큼 배터리 소모 빠르고 수명도 짧아진다. 전기모터가 어느 정도 개입하느냐에 따라 마일드 하이브리드, 풀 하이브리드로 나뉜다.

하이브리드의 성능은 최근 빠르게 발전하고 있다. 유럽에서 이름난 24시간 내구레이스에는 올해부터 하이브리드 경주차가 등장했다. 주인공은 아우디다. 주행성능보다 연비와 저탄소 배출에 중점을 두었던 하이브리드가 마침내 경주까지 뛰어든 셈이다.

스포츠카 브랜드 포르쉐 역시 하이브리드 버전을 내놓았고, 슈퍼카 페라리 역시 하이브리드 확대를 염두에 두고 있다. ‘전기차’라는 다소 빈약해보이는 차들이 이제 고성능을 향해 치닷고 있는 셈이다.