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친환경 전기자동차, 이제 우리 곁으로..
전기 자동차를 산다는 것은 돈을 소비해서 차를 산다는 것이 아니라 후손에게 아름다운 자연을 돌려주기 위해 투자 하는 것이다.
2005년 06월 04일 (토) 00:20:05 한국노동방송 webmaster@nbs.or.kr

건설교통부에 따르면 2004년 말 현재 전국 자동차등록대수가 1493만4000대인 것으로 집계되었다. 현재는 이 수를 훌쩍 넘겨 1500만대를 돌파한 것으로 예상된다. 하루 1500만대가 내뿜는 매연은 얼마나 될까?

환경부에 의하면 일반 승용차(엔진배기량 800cc이상, 차량 총 중량 2.5톤 미만 및 승차인원 8인 이하의 차량)가 1km를 갈 때 내뿜는 일산화탄소와 질소산화물은 각각 2.11g/km와 0.12g/km 이하이다. 1500만대가 1km를 갈 때 내뿜는 매연은 가히 상상을 초월한다. 이런 환경 속에서 지구가 얼마나 버틸 수 있을까? 아니 인간이 얼마나 버틸 수 있을까?

무공해, 친환경을 외치면서 석유가 아닌 다른 연료를 이용한 차들이 많이 생산되고 있다. 그 차들이 전기 자동차, 연료전지 자동차, 수소연료 자동차 등이다. 또 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하는 즉, 연료를 사용하여 동력을 얻는 엔진과 전기로 구동시키는 전기모터로 구성되어 차량을 구동하는 하이브리드 자동차도 요즘 각광받고 있다. 이런 친환경 자동차가 이목을 끌고 있는 가운데 지난 5월 25일 지오이브이(주)는 내년 상용화를 목표로 전기자동차인 'GEO EV 1'를 선보였다. 지금까지 전기자동차가 많이 나왔지만 상용화를 목표로, 더욱이 2500만원이라는 구체적인 액수를 제시하면서 발표되었던 전기자동차는 한번도 없었다. 친환경 자동차 가운데 두드러진 발전을 보이고 있는 전기자동차에 대해 알아보자.

전기자동차의 우수성은 여러 가지를 들 수 있다. 첫 번째로 무공해, 저소음이다. 일반 자동차가 내연기관에서 석유계의 연료를 연소시켜 그 에너지로 주행하는 데 비해, 전기자동차는 전력으로 전동기를 돌려 주행하는 자동차로, 주행 중에 공해를 발생시키지 않을 뿐 아니라 차체 진동도 거의 없다고 할 수 있다. 둘째로 높은 에너지 효율이다. 전기 자동차는 전기에너지를 운동에너지로 변환하는데 이 과정에서의 에너지 효율이 80.9%(가솔린 자동차는 14.7%)로 상당히 높고 총 에너지효율에서도 전기 자동차가 가솔린 자동차보다 월등히 우수하다. 또 석유보다 싼 전기를 사용하다 보니 석유계의 연료를 사용하는 자동차에 비해 유지비가 월등히 적게 든다.

자동차 100년의 역사를 볼 때 전기자동차는 1873년 Robert Davidson이라는 영국인에 의해 가솔린 자동차보다 먼저 상용화되었다. 그리고 역사상 최초로 속도가 100km/h를 넘은 차가 전기 자동차라는 사실을 아는 사람은 많지 않을 것이다. 그러나 20세기에 가솔린 자동차의 성능향상이 급속도로 진행되면서 전기자동차는 시장에서 점차 사라지게 되었다. 

국내의 전기 자동차 계발 사업은 활발히 진행 되었다. 현대자동차에서는 1991년 5월 미국 오브닉스사와 배터리 공동연구를 시작하였다. 처음에는 최고속도 60km/h, 1회충전 주행거리 70km/h인 배터리를 생산 하였다. 계속된 연구로 1993년 5월 최고속도 120km/h, 1회충전주행거리 130km/h인 엑셀 및 그레이스자동차를 개발하여 1대를 울산시청에 환경감시용으로 기증하였다. 94년 5월에는 니켈-메탈수소전지 탑재차를 개발 최고속도 130km/h, 1회충전주행거리 240km/h인 자동차를 제작하였다. 이듬해인 96년 3월 세계 최고수준인 엑센트(최고속도 140km/h, 1회충전주행거리 390km)차량을 개발하였다. 현재 현대자동차의 산타페 전기자동차가 제주도와 하와이에서 시범 운행되고 있다. 한편 기아자동차는 1991년부터 전기자동차의 개발에 착수하여 1993년에 프라이드를 개발, 완료하였고 이어서 세피아 및 베스타(최고속도 각 160 ․ 90km, 1회충전주행거리 각 190 ․ 120km) 등에 적용, 개발하였다. 대우자동차 역시 1997년 에스페로(최고속도 124km/h, 일회충전주행거리 201km)를 개발하였다.

왜 이런 차들은 상용화 하지 못했는가? 전기 자동차는 완벽하지 않다. 즉 많은 단점을 가지고 있다. 일반 석유류를 연료로 사용하는 자동차에 비해 주행능력(가속도, 등판능력, 최고속도 등)이 떨어진다. 또 1회 충전 시 주행거리가 짧고 배터리 충전시간이 오래 걸린다. 기술투자비와 소규모 생산에 의해 대부분 고가이다 보니 소비자의 발목을 붙잡는다. 사회적 인프라(법령, 충전시스템 등)가 미비한 것 역시 전기 자동차가 해결해야 할 문제점 가운데 하나이다.

전기자동차의 핵심은 바로 모터와 배터리인데, 얼마나 좋은 모터를 사용하느냐에 따라 최고 속도가 바뀌고 얼마나 좋은 배터리를 사용하느냐에 따라 최대 이동거리가 달라진다. 그러므로 가볍고 오래가는 배터리를 개발하고, 강한 모터 생산에 많은 투자를 해야 한다. 또 가볍고 튼튼하게 만드는 것 또한 전기 자동차가 풀어야 할 숙제이다.

이런 문제점을 보완하면서 탄생한 전기 자동차가 바로 'GEO EV 1'이다. 지오이브이(주) 전형민 대표이사에 따르면 'GEO EV 1'의 최고속도는 120km/h이며 1회충전주행거리는 250km이다. 리튬이온폴리머 배터리를 사용하여 무게와 부피를 기존 납축전지의 5분의 1로 줄였다. 무게와 부피는 줄었지만 반대로 사용시간은 기존 동일 중량의 납축전지에 비해 최대 25배 향상 시켰다. 또한 기존의 전기 자동차의 배터리 충전시간이 8~10시간 걸리던 것을 3~4시간으로 단축시켰다. 리튬이온폴리머 배터리의 수명은 완전 방전 시 1500회 까지 재충전이 가능하다. 즉 하루에 100km씩 운행을 한다고 가정했을 때 10년 이상 사용이 가능하다.

가장 싼 에너지인 전기를 사용하기 때문에 유지비 면에서 석유계의 연료를 쓰고 있는 차보다 유지비가 월등히 적게 든다. 1년에 1만5500km를 탄다고 가정하면(연평균 주행거리는 에너지경제연구원에서 밝힌 2002년 자가용 승용차 이용실태조사에 따른 것) 연간 연료비는 최대 5만원 정도에 불과하다. 즉 1000원으로 299km를 달릴 수 있다는 설명이다.

'GEO EV 1'은 최고의 안전도를 입증 받은 프랑스 MC社의 플랫폼을 사용하였다. 구조면에서는 기존의 판넬 구조가 아닌, 경주용차에 사용되는 Space Frame 방식을 사용하여 가볍고 견고함을 추구하였다. 재료는 알루미늄 합금과 특수강 혼합 방식을 사용하여 기존의 철판에 비하여 안전도와 경량화를 동시에 충족하였다. 외부 판넬은 엔지니어링 특수 플라스틱을 활용하여 충격흡수율을 높이고 경량화를 실현하였다.

또 'GEO EV 1'은 MMS(Muti Motor System)의 팬케익형 DC모터를 사용하여 무게와 부피를 기존 모터의 3분의 1로 줄였으며, 모터의 효율을 90% 이상으로 구현하였다.

아직 'GEO EV 1'가 넘어야 할 산은 많이 있다. 자동차 성능이 공식적으로 검증되지 않았고 전기 자동차에 대한 관련법과 제도도 마련돼 있지 않다. 차 값도 일반 승용차보다 비싼 것이 흠이다.

‘상용 가능한 전기 자동차 1호’라는 이름 아래 'GEO EV 1'을 선보인 지오이브이(주). 깨끗한 환경을 후손들에게 물려주려는 그들의 노력에 박수를 보낸다.

지오이브이 주식회사 전형민 대표이사와의 인터뷰 내용은 '노사 타임즈' 7월호에 실려 있습니다. 

취재 이승민 기자(min@nbs.or.kr)
기사 입력 2005/06/16 오후 1:53

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