친환경 자동차 시장이 급격히 성장하면서 전기차와 수소차에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 하지만 두 기술에 대한 정확한 이해 없이 잘못된 정보가 확산되고 있는 것도 사실입니다. 서정대학교 스마트자동차학과 박철환 교수와 한국에너지기술연구원 수소연구단 구기영 박사, 조선대학교 윤성훈 교수가 함께 전기차와 수소차의 실체를 명확히 밝히고, 진정한 친환경 자동차의 미래를 조망합니다.
전기차의 친환경성, 생산과 사용의 이중성
전기차를 완전한 친환경 자동차로 보는 시각에는 재고가 필요합니다. 윤성훈 교수는 친환경성을 생산 단계와 사용 단계로 구분하여 설명했습니다. 전기차는 사용 과정에서 배출가스가 없어 도시 환경에 매우 우호적이지만, 생산 과정은 전혀 친환경적이지 않습니다. 배터리 제조를 위한 리튬, 코발트 등의 희토류 채굴 과정에서 막대한 에너지가 소비되고 환경오염이 발생하기 때문입니다. 사용자가 제기한 전력 생산 문제도 핵심적인 쟁점입니다. 전기차 보급이 확대될수록 전력 수요는 급증하게 되며, 이 전력을 생산하기 위해서는 화력발전소나 원자력발전소가 가동되어야 합니다. 결국 전기차가 직접 배출가스를 내지 않더라도, 간접적으로는 발전소에서 이산화탄소와 온실가스를 배출하는 구조입니다. 이는 전기차의 친환경성이 전력 생산 방식에 따라 크게 달라질 수 있음을 의미합니다.
| 구분 | 생산 단계 | 사용 단계 |
|---|---|---|
| 전기차 | 높은 환경부하 (채굴, 제조) | 무배출 (도시 친화적) |
| 내연기관차 | 중간 수준 환경부하 | 직접 배출가스 발생 |
| 수소차 | 수소 생산 방식에 따라 변동 | 무배출 + 공기정화 효과 |
그럼에도 불구하고 윤성훔 교수는 시간이 지날수록 전기차의 친환경성이 개선될 것이라 전망했습니다. 재생에너지 비중이 높아지고 배터리 재활용 기술이 발전하면서 생산 과정의 환경 부담이 줄어들 것이기 때문입니다. 현재로서는 완전한 친환경이라 할 수 없지만, 기술 발전과 에너지 전환 정책이 맞물린다면 진정한 친환경 자동차로 진화할 가능성이 충분합니다.
배터리 열화와 안전성, 오해와 진실
전기차 배터리가 오래 사용할수록 위험해진다는 인식은 대표적인 오해입니다. 윤성훈 교수는 배터리가 시간이 지나면서 성능이 저하되는 것은 사실이지만, 이것이 곧 안전성 저하를 의미하지는 않는다고 설명했습니다. 많은 사람들이 스마트폰 배터리의 2년 수명을 떠올리며 전기차 배터리도 마찬가지로 열화되면 위험할 것이라 추측하지만, 이는 잘못된 유추입니다. 전기차 배터리는 스마트폰 배터리와 비교할 수 없을 정도로 엄격한 품질 관리와 안전 설계가 적용됩니다. 생산 과정에서 신뢰성 있게 제조되고 지속적인 품질 관리가 이루어진다면, 배터리가 노화된다고 해서 폭발이나 화재 위험이 급증하지 않습니다. 오히려 의료 기술의 발전으로 인간의 수명이 늘어나듯, 배터리 관리 기술의 발전으로 전기차 배터리의 안전 수명도 계속 연장되고 있습니다. 다만 전기차 시장이 급격히 성장하면서 일부 제조사들이 가격 경쟁에 내몰려 안전성 설계를 소홀히 한 사례들이 있었습니다. 윤성훈 교수는 이로 인해 화재 사고가 발생했지만, 현재는 많은 배터리 제조사들이 안전성 이슈를 개선하기 위해 적극적으로 노력하고 있으며, 실제로 화재 사고가 점점 줄어들고 있다고 강조했습니다. 전기차 화재나 ESS, UPS 화재 사례들이 언론에 크게 부각되면서 불안감이 확산되었지만, 통계적으로 보면 내연기관차 화재 건수가 훨씬 많으며, 전기차의 안전성은 지속적으로 개선되고 있는 추세입니다.
수소차의 실용성과 미래 경쟁력
수소차에 대한 가장 큰 오해는 효율이 낮아 실용성이 없다는 인식과 폭발 위험이 높다는 우려입니다. 구기영 박사는 수소 연료전지 차량의 효율이 배터리 전기차보다 낮은 것은 사실이지만, 효율과 실용성은 별개의 문제라고 명확히 구분했습니다. 수소차는 빠른 충전 속도와 긴 주행거리라는 명확한 장점을 가지고 있어, 특히 장거리 운행이 필요한 트럭이나 버스 같은 상용차 분야에서 높은 실용성을 발휘합니다. 수소차의 완충 시 주행 가능 거리는 내연기관차와 비슷한 수준이며, 충전 시간도 5분 내외로 매우 짧습니다. 반면 배터리 전기차는 급속충전을 해도 30분 이상 소요되며, 배터리 용량이 클수록 충전 시간이 더 길어집니다. 이러한 특성 때문에 수소차는 택시, 버스, 화물차 등 운행 효율이 중요한 분야에서 배터리 전기차보다 더 적합한 선택지가 될 수 있습니다.
| 항목 | 배터리 전기차 | 수소 연료전지차 |
|---|---|---|
| 충전 시간 | 30분~수 시간 | 5분 내외 |
| 주행거리 | 300~500km | 500~600km 이상 |
| 환경 효과 | 무배출 | 무배출 + 공기정화 |
| 적합 차종 | 승용차, 단거리 운행 | 상용차, 장거리 운행 |
폭발 위험에 대한 우려도 과장된 측면이 있습니다. 구기영 박사는 수소가 공기보다 매우 가벼워 누출되면 즉각적으로 대기 중으로 확산되기 때문에 폭발 위험이 낮다고 설명했습니다. 수소 저장 탱크는 700기압이 넘는 고압 환경을 견디도록 탄소섬유 복합재료로 제작되며, 충돌, 화재, 총격 등 극한 상황을 가정한 엄격한 안전성 테스트를 통과해야 합니다. 또한 자동 차단 밸브와 수소 누출 감지 센서가 장착되어 있어 미량의 수소 누출도 즉시 감지하고 대응할 수 있습니다. 실제 충돌 실험에서 수소차가 휘발유 내연기관차보다 상대적으로 안전하다는 결과도 확인되었습니다. 사용자가 제기한 것처럼 수소차야말로 진정한 친환경 자동차가 될 가능성이 큽니다. 수소차는 주행 중 이산화탄소나 미세먼지를 배출하지 않을 뿐만 아니라, 공기를 정화하는 '달리는 공기청정기' 역할까지 수행합니다. 전기 생산을 위한 발전소 가동이 필요한 전기차와 달리, 수소는 재생에너지를 활용한 수전해 방식으로 생산할 경우 진정한 의미의 청정 에너지 순환 구조를 만들 수 있습니다. 물론 현재는 수소 생산의 대부분이 화석연료 개질 방식이지만, 기술 발전에 따라 그린수소 비중이 높아진다면 수소차의 친환경성은 더욱 강화될 것입니다. 전기차와 수소차는 서로 경쟁하는 라이벌이 아니라 상호 보완적인 관계로 발전해야 합니다. 도심 단거리 주행에는 배터리 전기차가, 장거리 및 상용차 분야에는 수소차가 적합하며, 각자의 강점을 살린 시장 세분화가 이루어질 것입니다. 우리나라가 전기차와 배터리 산업에서 경쟁력을 유지하려면 중국과의 치열한 경쟁 속에서 산학민관이 같은 방향을 보고 한 몸처럼 움직여야 합니다. 위기 의식을 공유하고 지속적인 기술 개발과 인재 양성, 그리고 일관된 정책 지원이 뒷받침되어야만 글로벌 시장에서 살아남을 수 있을 것입니다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
Q. 전기차 배터리 수명은 보통 얼마나 되나요? A. 전기차 배터리의 평균 수명은 8~10년 또는 주행거리 15만~20만km 정도입니다. 제조사들은 대부분 8년 또는 16만km까지 배터리 보증을 제공하며, 배터리 용량이 70~80% 이하로 떨어지면 교체를 권장합니다. 하지만 관리를 잘하면 그 이상 사용할 수도 있습니다. Q. 수소차 충전 인프라는 어느 정도 구축되어 있나요? A. 2024년 기준 국내 수소충전소는 약 200개소 이상 운영 중이며, 정부는 2030년까지 660개소 구축을 목표로 하고 있습니다. 현재는 대도시와 주요 고속도로 중심으로 구축되어 있어 지역별 편차가 있지만, 점차 확대되고 있는 추세입니다. Q. 전기차와 수소차 중 유지비가 더 저렴한 쪽은 어디인가요? A. 전기차가 일반적으로 유지비가 더 저렴합니다. 전기 요금이 수소 충전 비용보다 저렴하고, 구조가 단순해 정비 비용도 적게 듭니다. 다만 배터리 교체 비용은 상당히 높으므로 장기 보유 시 이를 고려해야 합니다. 수소차는 연료비가 상대적으로 높지만 정부 보조금과 세제 혜택이 있어 실제 부담은 줄어들 수 있습니다. Q. 재생에너지로 생산한 전기나 수소를 사용하면 완전한 친환경이 가능한가요? A. 태양광, 풍력 등 재생에너지로 전기를 생산하거나 그린수소를 제조한다면 친환경성이 크게 향상됩니다. 하지만 배터리나 연료전지 제조 과정, 차량 생산 과정에서의 환경 부담까지 고려하면 완전한 제로 배출은 어렵습니다. 그럼에도 내연기관차 대비 환경 개선 효과는 매우 크며, 기술 발전에 따라 점차 개선되고 있습니다.
[출처] 오늘과학 - 전기차 vs 수소차, 미래의 승자는?: https://youtu.be/NOROB14AMak?si=0pmVA6rlnwM02cV6