탄소중립시대... 그린카를 아시나요?

오늘은 그린카에 대해 설명드리겠습니다.  여러분, 그린카라고 많이들 들어보셨죠?

그린카는 일반적으로 그린 동력시스템을 장착하여 기존 내연기관 대비 연비가 높고 배출가스나 CO₂배출량이 적은 차를 말합니다.  여기서 그린 동력시스템이란 화석연료를 사용치 않아 배출가스, CO₂등이 발생하지 않는 무공해 동력시스템을 말하죠. 

이러한 그린 동력시스템을 장착한 고효율 그린카에는 하이브리드카, 플러그인 하이브리드카, 수소연료전지차, 전기자동차 등이 있습니다.  하나하나 간단히 설명을 해보죠.

먼저 하이브리드카(HEV).   하이브리드카는 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합해 차량을 구동하는 차입니다.   대부분의 경우 연료를 사용해 동력을 얻는 엔진과 전기로 구동하는 전기모터로 구성된 시스템입니다.  이 하이브리드카는 전기모터를 사용하여 엔진에 걸리는 부하와 작동 조건이 개선됩니다.  따라서 엔진의 배기가스가 크게 줄어들어 차량을 오래 사용할 수 있습니다. 환경공해와 도시 소음을 줄이는데 효과가 크죠.

다음은 플러그인 하이브리드카(PHEV).   플러그인 하이브리드카는 가정이나 건물의 전기 등을 이용, 외부에서 충전한 배터리의 전기동력으로 주행하다가 배터리가 방전되었을때 일반 하이브리드차처럼 내연기관 엔진과 배터리의 전기동력을 동시에 사용하여 운행하는 차입니다.  일반 하이브리드차보다 진일보한 방식의 차라고 할 수 있죠.  하이브리드카는 내연기관을 기반으로 전기모터가 보조하는 방식인 반면,  플러그인 하이브리드카는 전기모터가 기반이고 내연기관이 보조하는 시스템이라고 보시면 됩니다. 

플러그인 하이브리드카는 하이브리드자동차와 달리 충전상태를 감소시키는 방전 모드에서 주행이 가능하다는 특징이 있습니다. 내연기관보다는 전기자동차에 더욱 가까운 형태라 보면 됩니다.  따라서 배터리의 에너지 밀도가 무엇보다 중요하다고 할 수 있습니다.  기존 자동차의 핵심은 엔진이었다면,  플러그인 하이브리드카를 비롯한 그린카의 핵심기술은 배터리라 할 수 있습니다.  이와 같이 앞서 소개한 하이브리드와 플러그인 하이브리드카는 기술적으로 내연기관과 전기자동차의 중간단계라고 할 수 있습니다.

다음은 수소연료전지차(FCV).   배터리의 힘만으로 동력을 발생하는 순수 전기자동차의 전지를 연료전지라는 장치로 변경한 개념의 차를 말합니다.  연료전지는 수소를 연료로 하여 화학적으로 전기를 발생하는 장치입니다.

물을 전기분해하면 수소와 산소가 발생되죠. 이 화학반응을 반대로 하면 전기를 얻을 수 있습니다. 연료전지의 연료인 수소를 뽑아내는 대상으로는 가솔린, 메탄올, 천연가스 등이 있습니다. 수소연료전지차는 대기오염물질을 배출하지 않고 조용합니다. 효율이 좋은 친환경적인 운송수단입니다. 수소연료는 매우 빠르게 반응하며, 탄소를 포함한 연료의 연소에서 나오는 유해물질을 배출하지 않습니다. 수소연료는 연소 후에 오직 물만을 배출합니다. 물을 전기 분해하면 수소를 얻을 수 있는 재생 가능한 연료입니다.

자동차용 연료의 종착역으로 여겨지고 있으나 연료의 탑재방법이 가장 큰 과제라 할 수 있습니다. 이 때문에 현재 다른 방법으로 안정적인 수소 공급으로 연료로 사용하는 방법들이 고안되고 있습니다.

마지막 전기자동차(EV).  전기 자동차의 동력장치는 전기 모터, 배터리, 그리고 동력제어장치인 파워콘트롤유니트로 구성되어 있습니다.  모터에서 발생한 동력을 직접 바퀴에 전달하여 구동되기 때문에 문자 그대로 청정에너지 자동차입니다.

전기자동차 또한 앞서 설명한 하이브리드카, 플러그인 하이브리드카와 마찬가지로 역시 핵심기술은 배터리라고 할 수 있습니다. 한마디로 이러한 차들은 배터리 성능을 얼마나 획기적으로 향상할 수 있느냐가 발전의 큰 관건이라 할 수 있겠습니다.

전기자동차는 진동과 소음이 작다는 특징도 가지고 있습니다. 하지만 배터리 충전에 많은 시간이 소요됩니다. 또한 1회 충전으로 주행할 수 있는 거리가 짧다는 점이 해결해야 할 과제입니다. 그러나 최근 기술의 발전으로 많은 보완이 이루어지고 있죠.

이같이 세계 각국은 수송분야에 있어서  에너지사용량과  CO₂ 등 온실가스를 줄이기 위해  여러 가지 정책을 다각적으로 추진하고 있습니다.  궁극적으로 내연기관 자동차에서 전기자동차, 수소연료전지 자동차 등 그린카 기술개발과 도입에 각국의 정부차원에서 적극적인 노력을 펼치고 있습니다.  최근 수급 양면의 변화에 세계적인 연비 및 환경규제 강화까지 더해져 기존의 내연기관차량에서 친환경·고효율 그린카로의 패러다임이 급격히 바뀌고 있습니다. 

과거 일부 전문가들은 그린카가 2035년경에는 신규차량 전량을 대체할 것이라고 전망하기도 합니다. 글쎄요... 지금 같은 추세라면 더 앞당겨질 수도 있지 않을까요?