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차와 자동차 회사/자동차 기술

전기차와 수소차 같은 친환경 차량은 과연 친환경이라고 할 수 있을까


조금은 다른 시각에서 바라본 전기와 수소 대체에너지 차량들




 최근 메이커들이 경쟁적으로 하이브리드와 전기차를 출시하고 있습니다. 



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 배기가스 배출 총량제를 맞추기 위해서는 반드시 친환경 차량을 팔아야 하는데요. 



 이런 추세에 맞춰서 이미 다양한 관련 기술들이 개발되었고, 심지어는 다소 생소한 수소를 사용한 내연기관까지도 개발이 완료된 상태입니다. 



 자동차가 환경오염 주범의 멍에를 벗을 날이 머지 않은 듯 합니다.




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 그런데 얼마 전, 회사에서 회의 중에 엔지니어 한 분이 이런 질문을 던졌습니다. 



 ‘과연 지금의 친 환경차가 정말 친 환경적이라고 생각하세요? 차량 자체는 오염물질을 내지 않지만, 이들 차량을 유지하기 위한 시스템 전체를 생각한다면 과연 어떨까요?’




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 먼저 전기차는 전기에너지를 기반으로 합니다. 



 현대의 전기에너지는 대부분 화석 연료에서 만들어 집니다. 화력은 석탄과 석유. 심지어 원자력도 광물자원인 우라늄을 이용하여 발전을 합니다. 



 때문에 전기자동차를 탄다는 소리는, 자동차의 배출가스를 줄이고 발전소의 배출 가스를 늘린다는 이야기가 됩니다. 원자력은 더 심각하군요. 방사성 페기물이 나오니 말이지요.




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 전기차의 모터에서 사용되는 원자재도 한번 보세요. 모터에는 자석이 많이 들어가는데, 이들의 원료는 주로 희토류입니다. 



 네오디뮴, 디프로슘 등등, 생산량이 많지도 않을 뿐더러 한번 사용하면 재활용이 매우 어려운 소재입니다. 



 자성을 만들기 위한 첨가물로 사용되는 관계로 한번 사용된 희토류는 다시 사용되지 못하고 대부분 폐기처리 됩니다. 



 물론 이들 자원을 다시 회수할 수 는 있습니다. 하지만 비용이 걸림돌이지요. 고단위의 재처리시설을 만들고 운용하느니, 차라리 소재를 새로 사오는 쪽이 더 저렴합니다. 



 전기 자동차는 일반 자동차 보다 폐기시 자원 재활용률이 훨씬 더 낮습니다.



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 게다가 희토류 자체는 채굴될 때 대량의 환경오염을 동반합니다. 일반 원석에 희토류의 비율이 매우 낮게 들어 있기 때문에 채굴 후 잘게 부수어야 합니다. 



 가루가 된 암석 속에는 다양한 중금속이 들어있고, 하천이나 지하수로 흘러 들어가게 되면 토양 전체가 오염됩니다. 



 중금속 중에는 소량의 우라늄과 토륨이 있어 방사성을 띄는 경우도 있다고 하는군요. 고성능 모터를 만들기 위해 오염시켜야 하는 환경이 생각보다 광범위합니다.



 희토류의 환경오염에 대한 자료는 아래를 참고해주세요.





 수소차도 비슷합니다.



 수소연료전지 혹은 수소엔진 모두 배기가스가 전혀 없거나 미량만 배출되는 차세대 동력입니다. 



 수소 자체는 청정 에너지입니다. 그런데 수소를 만들기 위해서는 역시 화석연료 자체와 여기서 얻은 에너지가 반드시 필요합니다. 



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 가장 흔한 수증기 개질법의 경우 천연가스를 추출한 후 황을 제거하고, 물을 가하여 수소를 만들어 내는 방식을 사용하고 있습니다.



 원유를 정제하는 과정에서도 부산물로 수소가 발생되고요.



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 즉, 지금의 수소는 우리가 생각하는 청정원료와는 조금 다른, 석탄이나 원유 그리고 천연가스에서 만들어지는 일종의 화석연료입니다. 



 물을 전기분해해도 수소가 생기긴 합니다만, 경제논리입니다. 화석연료에서 수소를 뽑아내는 방식이 보다 저렴해서 대중화되어 있습니다.





 수소는 보관하는데도 손이 꽤 많이 가는 까다로운 연료입니다. 천연가스와 같이 고압의 탱크에 보관해야 하는데, 일반 가솔린, 디젤보다 더 높은 위험물 취급을 받아야 합니다. 



 이런저런 복잡한 이야기는 다 접어두고, 간단히 생각해 보세요. LPG 차량을 운전하기 위해서는 추가로 LPG 안전교육을 받아야 합니다. 



 LPG 충전소는 액화석유가스법 시행규칙에 따라 별도 관리를 받고 있습니다. 




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 수소 충전소 규정은 이보다 더 까다로운 고압가스안전관리법을 따르도록 되어 있지요. 



 설비의 배치, 기초, 저장설비, 가스설비, 배관설비, 사고예방설비, 피해저감설비, 부대설비등에 관한 기준이 LPG 보다 강화되어있습니다.



 가스가 이런 상황인데, 만약 액화수소를 사용하게 되는 단계가 온다면, 더 강화된 규정을 따라야 합니다. 들어가는 비용이 만만치 않게 됩니다. 



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 액화 저장을 하기 위해서는 온도 유지장치가 필수적인데, 액화수소의 온도가 영하 250도 이하라는 점을 떠올린다면, 추가 에너지가 얼마나 더 필요하게 될까 쉽게 상상이 됩니다. 



 청정에너지를 공급, 관리하기 위해 추가 에너지, 그것도 주로 화석연료에서 나오는 에너지가 필요한 셈이지요.




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 이런저런 이야기를 적었습니다만, 전기차와 수소차가 친환경차량임에는 틀림 없습니다. 



 다만, 이들 대체연료들이 완전한 청정연료가 아니라는 사실. 



 특히 현재의 수소연료가 화석연료 에서 만들어 지고, 어떤 면에서는 지금보다 더 환경을 오염시킬 수 있다는 내용에서, 



 전기차와 수소차를 조금 새로운 시각으로 보는 눈이 필요하지 않나 하는 생각입니다.




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