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<특집 연재> 값비싼 드론용 배터리...자동차도 고민하다!

(1) 전기 모터 주행의 한계

등록일 2020년04월03일 14시07분 트위터로 보내기 싸이월드 공감 네이버 밴드 공유

전기 모터가 만드는 구동력만으로 주행하는 EV는 벌써 세계 각국에서 사용되고 있다. 

그 대부분이 기존의 납축전지를 사용하는 것으로 니켈카드뮴/니켈수소 전지 이용은 소수에 지나지 않는다. 

신세대의 EV는 리튬이온 배터리를 이용하여 주행거리는 비약적으로 연장되고 있다. 

그러나 현재 내연기관을 이용하는 자동차를 모두 대체할 수 있는가 하면 반드시 그렇지는 않다. 

4톤 트럭과 같은 중량차는 현재 EV로선 불가능하다. 매스컴은 '내일이라도 모든 자동차가  EV가 될 것처럼 보도'하지만 실제로 EV의 연구 개발에 임하고 있는 사람들은 "EV의 중량차는 있을 수 없다"고  말한다. "기껏해야 현재의 4~5인승 승용차다"라고…. 

 

현재의 EV는 「인내의 자동차」라고 할 수 있다. 주행 거리가 한정적이기 때문에 저절로 행동반경이 제한된다. 에어컨이나 히터가 전력을 소비하기 때문에 여름철과 겨울철은 완전 충전을 해도 주행거리가 짧아진다. 그리고 무엇보다 차량의 가격은 매우 비싸다. 

 

사용자가 비싼 돈을 지불하면서 어떠한 장점을 느끼지 못한다면 중량이 높은 EV는 당분간 쉽게 보급되기 어렵다. 그러므로 정부나 자치체는 구입가를 보조하고 자동차 업체측은 전략적 가격 결정이 필요하다. 

 

왜 EV인가, 최대의 목적은 CO2(이산화탄소) 배출의 저감일 것이다. 그 결과로써 자동차의 탈석유화가 진행된다. 비산유국이 산유국 의존도를 낮게 할 수 있으면, 그것은 에너지 안전 보장이라는 점에서 매우 유효하다. 산유국으로서도 탈석유화는 지하자원을 원만하게 유지할 수 있기 때문이다. 

 

산유국은 정치적으로 비장의 카드인 원유를 조금씩 생산하면서 보다 길게 공급하는 것은 결코 나쁘지는  않을 것이다. 

미국은 부시 정권 때 자동차의 '석유의존도저하정책'을 내걸었다. 석탄이나 오일 샌드 포함, 다양한 자원을 이용 발전시켜, 전기 형태로 한 번 에너지를 변환하고 그것을 널리 이용한다는 생각이었다. "앞으로 수소 사회를 목표로 하지만 당장은 석유 의존도를 저하시킨다. 그러기 위해서 내연기관과 전기 모터의 병용으로 하이브리드(혼합 동력) 차나 EV를 보급시킨다" 는 시나리오를 그렸다. 한때는 뜨거웠던 수소에 대한 관심도 지금은 꽤 식었다고 말할 수 있다. 수소를 취급하는 것은 어렵고, FC(연료 전지)를 자동차에 싣는 것도 어렵다는 분위기다. 

 

FC를 동력원으로 하는 EV, 즉 수소연료전지자동차(FCEV)도 한때는 '내일에라도 보급된다'라고 하는 기세로 미디어에 오르내렸지만 소수 대수를 세상에 투입해 본 결과 연구자들이나 자동차 업체도 그 어려움을 재차 인식한 것 같다.

 

시뮬레이션으로는 2050년 경 순수한 내연기관의 탑재 차가 40%대, 하이브리드카와 외부로부터의 충전이 가능한 플러그인 하이브리드카의 합계는 30% 이상. EV가 전체의 25%에 이르고, 그 안에는 FCEV도 포함된다고 하는 시험 결과이다. 

 

견해를 바꿔 하이브리드 계를 포함하면 내연기관 탑재 차는 전체의 4분의 3에 이르기 때문에, 어떤 의미에서는 매우 현실적인 계산이라고 말할 수 있다. 무엇보다, 2차 전지나 모터에 극적인 성능 향상이 일어날 가능성은 부정할 수 없다. 리튬이온 전지의 등장은 그야말로 커다란 도약의 예이다. 

전기 모터에 의한 주행은 에너지 변환효율로 말하면 디젤엔진보다 훨씬 우수하다. 발전, 송전, 전압 변환, 충전, 방전의 손실을 모두 합쳐도, 에너지 효율은 내연기관을 밑돌지는 않을 것이다. 전력회사는 「송전 손실은 2%가 되었다」라고 주장하고 있다. 변전소에서 사용하고 있는 변압기의 성능 향상을 보면, 2%라고 하는 숫자도 결코 거짓은 아니라고 생각된다. 그러나 자동차에 싣는 전지의 가격은 비싸다. 이것이 현재 EV의 '한계점'이다.

 

 

             출처 : (주)골든벨 발행, '모터팬 1호-친환경 자동차'에서 발췌 개고

편집국 기자 이기자의 다른뉴스
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