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by KG 모빌리티 공식 채널 Feb 12. 2020

21세기는 전기차의 시대일까?
진화하고 있는 내연기관

최근 지구온난화와 미세먼지 문제가 심각해지면서 전기자동차가 대안으로 떠오르고 있습니다. 세계 최대 완성차 업체들이 전기차에 집중하겠다는 발표도 많이 들려옵니다. 그러나 아직 주변에는 내연기관차가 훨씬 많은데요. 앞으로 내연 기관차는 어떻게 될까요?

전기차로 선회하는 업계? 유명 업체는 내연기관 개발 중!

21세기는 본격적인 전기차의 시대가 될 것으로 점치는 이들이 많았습니다. 기술의 발전과 각 나라들의 환경 규제가 강화되면서 자동차 시장의 주역이 급속하게 전기차로 전환될 것이라는 예견들이었죠. 그러나 아직 도로에서 전기차를 찾아보기 힘든 편입니다.

아직은 도로 위에서 전기차를 찾기 힘들다

2018년 기준 세계 자동차 시장은 내연기관 96.5%, 하이브리드 2.7%, 전기차 0.8%의 점유율을 보였습니다. * 우리나라에서는 2019년 12월 기준 자동차 등록 대수가 2,360만 대를 돌파했다고 국토교통부가 발표했는데요. 이 중 전기차는 약 8만 9천여 대로 전체 자동차의 약 0.38% 정도를 차지하고 있습니다.

* 한국자동차공학회 ‘2030 자동차 동력발전’

한국자동차공학회는 2030년에도 세계 자동차 시장의 90% 이상을 내연기관이 차지할 것으로 전망했습니다. MIT 기계공학과 존 헤이우드 박사도 “2050년까지도 내연기관 의존율은 60% 이상일 것”이라고 예측했죠.

곧 다가올 것처럼 보였던 전기차의 보급이 이처럼 더딘 이유는 무엇일까요?

친환경적 필요성 공감하지만, 구매는 아직?

미국 시장조사업체 JD파워의 2019년 7월 30일 조사 결과를 보면 미국 소비자의 73%가 전기차의 친환경성에는 공감한다고 답했습니다. 그러나 충전소 부족(64%), 제한적 주행거리(59%), 구매가격(54%), 충전시간(51%) 등을 단점으로 꼽기도 했죠.

국내 소비자 역시 친환경적이라 인식은 하고 있지만(68.1%) 기술 부족(52.3%), 높은 가격(30.3%)에 대해 부정적 인식이 높은 것으로 나타났습니다. *

* 2018년 엠브레인 트렌드 모니터 ‘전기차 관련 인식 조사

전기차 구매를 망설이는 이유

1) 배터리

기존 엔진보다 부족한 에너지 밀도와 높은 가격의 전기차 배터리

소비자들이 전기차를 선뜻 구매하지 못하는 이유 중 하나는 바로 배터리입니다. 전기차 배터리의 가격은 엔진의 2배 정도입니다. 그러나 에너지 밀도가 낮아 가솔린이나 디젤 엔진보다 주행거리가 훨씬 짧습니다. 주행 시 히터나 에어컨을 켜게 되면 배터리는 더 빨리 닳게 되죠. 게다가 현재 급속 충전을 해도 30여 분 정도가 소요될 정도로 배터리 충전에 오랜 시간이 걸립니다.

2) 여전히 높은 차량 가격

지원금을 받아도 전기차는 여전히 비싸다

2020년 전기차 1대당 국고 보조금은 최대 820만 원입니다. 전년 대비 80만 원 축소된 금액으로 매년 지속적으로 축소되고 있습니다. 이런 보조금 지원에도 여전히 전기차는 내연기관차에 비해 약 2천만 원 정도 비싼 가격입니다. 차량 가격이 비싼 만큼 낮은 충전 비용(급속 충전 기준)을 고려해도 5년 이상 장기간 차량을 운행했을 때 비용 절감 효과를 볼 수 있다고 합니다. 하지만 중고차 가격을 중시하는 국내 소비자들의 차량 교체 주기는 보통 5~7년 사이로, 점점 빨라지고 있는 것을 감안하면 아직은 유지비 절감 효과를 보기 어려운 수준입니다.

3) 부족한 인프라

아직은 부족한 전기차 충전소

충전 인프라 부족도 소비자들이 많이 걱정하는 부분인데요. 전기차 충전 시설이 많이 늘고 있지만 지역적 편중이 심하고, 충전 시간이 오래 걸리는 점을 고려하면 여전히 소비자들에게 충전소는 부족하게 느껴집니다. 충전 외 정비 인프라 부족도 아직 소비자들이 불편을 느끼는 부분입니다. 지정 정비소에도 정비 가능 인력이 단 1~2명 정도로 내연기관 차에 비해 부족한 상황입니다.

4) 전기차는 정말 친환경적일까?

전기차를 생산하는 과정에서 사용되는 석탄 에너지

전기 에너지는 친환경적인 것으로 알려져 있지만 여러 현실이 같이 고려되어야 한다고 전문가들이 지적하기도 합니다. 전기를 생산하는 에너지가 무엇인지 살펴봐야 한다는 것인데요. 우리나라의 경우 전기차 생산과 충전용 전기 생산에 석탄이 가장 많이 사용되고 있습니다. 전기차 보급이 앞으로 전기 에너지 수급에 어떤 문제를 줄 수 있을지에 대한 연구도 아직은 많이 부족합니다. 전력수요 급증과 설비 증설 제약이 심한 우리나라에서 이에 대한 상관관계 연구가 전기차 보급에 앞서 필요할 것으로 전문가들은 지적하고 있습니다.

소비자 니즈에 따라 아직 진화 중인 내연기관

이런 상황 속에서 여러 완성차 업체들은 내연기관 특히 가솔린 엔진의 연비와 성능 개선, 배기가스를 줄이기 위한 다양한 기술 개발을 진행 중입니다.

이 분야에 가장 앞서 나가고 있는 업체는 BMW입니다. 지난 1월 한 외신과의 인터뷰에서 “앞으로 30년간 내연기관 개발을 유지할 것”이라고 언급한 BMW는 다양한 내연기관을 개발하며 소비자의 선택의 폭을 넓히고 있는데요.

특히 자사의 대표적인 6세대 3시리즈에 고성능 가솔린, 디젤 모델을 지속적으로 개발하고 있습니다. 또한, 파워 트레인을 설계할 때 내연기관뿐 아니라 향후 전기차로도 손쉽게 전환할 수 있는 플랫폼을 설계하고 있습니다. 일본 자동차 기업들은 내연기관의 효율을 높여 연비를 개선하는 데 주안점을 두고 있습니다.

친환경성을 인정받은 코란도의 1.5ℓ 터보 가솔린 엔진

쌍용자동차도 내연기관에 대한 소비자 니즈에 맞춰 보다 나은 내연기관 개발에 힘쓰고 있습니다. 특히 작년 코란도에 적용된 1.5ℓ 터보 가솔린 엔진(e-XGDi150T)은 높은 친환경성을 인정받아 국내 SUV 최초로 ‘저공해 3종 자동차’ 인증을 획득했습니다. 이 엔진은 혼잡통행료와 공영·공항 주차장 이용료 50~60% 감면 혜택 등 누릴 수 있습니다.

이처럼 당분간은 대부분의 업체들이 내연기관의 강세 속에 내연기관의 효율과 성능을 높이기 위해 시간과 비용을 투자할 것으로 보입니다. 전기차의 시대 앞에 아직도 내연기관 기술은 진화 중입니다.