자동차 시장의 게임 체인저, 전기차 시대가 온다!
박기자의 끌리는 이야기, 책끌 #11
전기차 첨단기술 교과서지난 9월 7일 일본의 도요타는 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 세계 최초로 공개해 화제를 모았다. 전고체 배터리란 내부 전해질이 고체인 차세대 전지를 말한다. 기존의 리튬이온 배터리는 리튬이온이 액체 상태의 전해질에서 양극과 음극 사이를 오가며 충전과 방전을 하는 방식인데, 반해 이를 고체 전해질로 바꿔 반영구적으로 사용할 수 있다.
현대자동차의 고급 브랜드 제네시스는 최근 4년 뒤인 2025년부터 새 자동차 모델을 모두 전기차로 선보이기로 했다. 2030년부터는 휘발유, 디젤 등으로 운행하는 내연기관차 생산과 판매를 모두 중단한다고 밝혔다. 지난 7월에는 메르세데스 벤츠가 모든 자동차 제품군을 전동화하기로 선언했다. 포드, 폭스바겐, GM 등 여러 자동차 제조업체들도 완전 전동화를 선언했다. 전기 자동차는 미래 자동차 산업을 이끌 핵심으로 부상했다.
p.20
전기 자동차는 특히 도시 환경에서 사용할 때 환경적 편익이 크다. 배터리 전원만으로 작동하는 전기 자동차 이점 중 일부는 다음 네 가지다. 배기가스가 없다. 운전이 조용하다. 가다 서기를 반복하는 교통 정체 시 운전이 쉽다. 가정에서 충전이 가능하므로 주유소에서 대기할 필요가 없다.
<전기차 첨단기술 교과서>에는 그동안 궁금했던 전기 자동차의 종류나 역사를 비롯해 차의 구조, 작동원리 등이 자세하게 소개되어 있다. 특히 전기차의 모터와 배터리, 기타 제어 시스템과 구성품들에 대한 구조와 원리 등은 전기차 초보자라는 딱지를 뗄 만한 정보들이 가득하다. 이외에도 폭스바겐, 볼보, 테슬라 등 전기차 제조업체에서 제공했다는 각종 데이터와 전기차 관련 사진들도 이 책을 보게 하는 재미 중 하나다.
이 책에는 전기 자동차가 느리고 충전이 불편하다는 기존 선입관을 정면으로 반박하는 단서들이 제시되어 있다. 전기 자동차의 모터는 구조상 변속기가 필요 없고, 100%에 달하는 토크를 즉시 낼 수 있다. 따라서 기존 자동차보다 뛰어난 가속 능력과 함께 시속 200킬로미터가 넘는 속도를 낼 수 있다. 모터를 종류별로 살펴보면서 전기 자동차의 실제 성능에 대해 이해할 수 있도록 설명되어 있다.
p.224
현재 전기 자동차 대부분은 가정에서 충전하지만 국가가 운영하는 충전 인프라도 발전하고 있다. 충전소의 경우, 여러 기관과 영리 회사가 서로 경쟁 관계에 있다. 따라서 이들이 운영하는 충전소를 이용하려면 각 단체에게 개별적으로 모두 등록해야 한다. 많은 장소에서 직원과 방문객을 위해 충전소를 운영한다. 요금은 선불이나 후불로 지급하고, 월 정기 가입이 필요한 서비스도 있다.
전기차 첨단기술 교과서이 책에는 전기 자동차의 배터리 문제도 짚고 있다. 2020년 기준으로 제조업체가 보장하는 배터리 수명은 최소 8년으로, 주행 거리는 16만 킬로미터에 달한다. 아직 몇 분의 충전만으로 수백 킬로미터를 운행할 수는 없지만 배터리 성능이 꾸준히 개선되고 있다는 점을 예로 들었다. 특히 차량이 이동하면서 무선으로 배터리를 충전하는 동적 WPT(Wireless Power Transfer)에 대해 해당 기술의 작동 원리와 구조를 그림을 곁들여 자세히 설명했다.
이 책에는 배터리와 모터 외에도 주전원 MCU와 컨버터, IGBT, 초퍼 회로 등이 어떻게 작동하는지에 대해서도 살펴볼 수 있다. 배터리 잔량과 충전량을 관리하는 배터리 제어 시스템의 구성 요소를 비롯해 냉난방 장치와 열펌프, 브레이크, 파워스티어링 등 기타 구성 요소를 제어하는 시스템에 대해서도 상세한 설명을 달았다. 또한 전기 자동차의 수리와 고장 진단, 긴급 대응과 관련한 사례들도 소개되어 있다.
p.323
일부 전기 자동차는 도로변 응급 지원 및 복구 작업 시에 특별하게 취급해야 한다. 제조업체는 이에 대해 상세한 정보를 제공하고 있으며, 스마트폰 앱을 비롯해 PC 같은 디바이스에서도 이용할 수 있다. 여기서 소개할 많은 정보는 최초 응급 대응자가 자유롭게 이용할 수 있으며, 테슬라의 웹사이트가 제공한 것들이다.
전기차 첨단기술 교과서앞으로 전기 자동차는 빠르게 대중화의 길을 걸을 것이다. 또한 전기 자동차의 유지 보수나 정비법을 알고 싶어 하는 사람이 점점 늘어날 것이다. <전기차 첨단기술 교과서>는 전기 자동차에 대한 전문적인 기술을 설명하기 전에 전기 자동차의 종류, 현재 시장 규모, 전기 자동차의 역사와 운전 경험, 환경 문제 같은 배경지식 등에 대해서도 다루고 있다. 따라서 전기 자동차에 대한 전반적인 이해가 필요하다면 이 책을 참고해 보시기 바란다.
이 포스팅은 보누스 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적인 관점에서 살펴보고 작성했다.
