조금은 다른 시각에서 바라본 전기와 수소 대체에너지 차량들




 최근 메이커들이 경쟁적으로 하이브리드와 전기차를 출시하고 있습니다. 



전기차와 수소차 같은 친환경 차량은 과연 친환경이라고 할 수 있을까 1en.wikipedia.org




 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. 



전기차와 수소차 같은 친환경 차량은 과연 친환경이라고 할 수 있을까 9www.nasa.gov



 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.




전기차와 수소차 같은 친환경 차량은 과연 친환경이라고 할 수 있을까 10smartercharger.com




 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.




위저드아이언

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Posted by wizard_IRON

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  1. bmw850ci

    자동차가 친환경이 되기위해선 내연기관도 문제지만 타이어 같이 없에야하지요.

    2016.02.11 04:02 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • bmw850ci님 오랫만이세요!

      타이어는 미처 생각이 닿질 않았는데, 그러고 보니 미세먼지를 만들어 내는 범인 중 하나였군요 -_-a

      2016.02.11 07:38 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  2. bmw850ci

    거의 메일 들르고는 있습니다. 개인적으로 정신이없어 눈으로만 즐기다 가지요ㅎㅎ
    항상 좋은 정보감사합니다.

    2016.02.12 03:38 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 매일 방문하신다고요? 와.....저야말로 항상 들러주셔서 감사합니다! 뭔가 심도있는 주제를 많이 찾아놓아야 겠어요! ^^

      2016.02.12 08:18 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  3. 기계공학과

    자동차회사 취업 준비중인 취준생입니다. 다음주에 전기차 관련회사 면접있는데 블로그 보고 도움 많이 받았습니다. 감사합니다. ^^

    2016.02.14 16:17 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 도움이 되셨다니 기쁘기 그지 없습니다! 보람도 느껴지고요. ^^ 궁금한 점이 있으시면 언제든지 물어봐주세요~ 항상 방문 감사드립니다!

      2016.02.14 19:39 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  4. yonghee

    자동차에 대해 폭 넓은 지식과 다양한 견해, 그리고 깊이 있는 설명 및 자료에 감탄을 하며 자주 들리고 있습니다. 항상 좋은 일 가득하시길 바라고 건강하세요~!

    2016.02.15 15:13 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • yonghee님 방문 감사드려요! 매번 노력하지만, 아직 부족하다는 생각이 많이 들어요 ^^;;; 부족한 점은 가차없이 지적해 주시고, 항상 새로운 내용으로 다다가도록 노력하겠습니다!

      2016.02.15 17:54 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  5. 어차피 사람들은 내앞에서만 깨끗하면 친환경이라고 생각해요.... 저~멀리서 무슨일이 벌어지든 그다지 신경안쓰자나요.... 언론에 나오면 모를까~
    (디젤이나 가솔린이나 몸에안좋은건 매한가지지만 유독 디젤으뉴싫어하는사람이 많은거랑 같은거라 생각해요... 디젤매연은 눈에보이니까....)

    2016.02.15 15:56 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 맞는 말씀이세요.

      비록 제가 다른 시각으로 보기 위해 약간은 부정적으로 적었지만, 배워니님 같은 의견이 늘어난다면, 수소나 전기에너지가 보다 친환경적인 방법으로 생산되게, 기술과 사회가 진화하지 않을까 생각해봅니다.

      2016.02.15 17:57 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  6. 그래도 자가용에서 소비되는 것보다 발전소에서 만들어 지는 에너지가 고효율 저오염으로 인해 그나마 더 환경적이라고는 하네요

    2016.02.16 01:09 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 네 저도 그렇게 생각합니다. 다만 제 글은 일반적으로 잘 다루어지지 않는 다른면도 한번 보자는 차원에서 작성하였습니다. 수소가 천연가스에서 나온다는 사실을 글을 쓰면서 알았거든요.

      2016.02.16 11:09 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  7. 생산자논리만 적어놨지. 전기 생산은 핵발전소에서 하잖여. 후쿠시마의교훈을 잊었나..

    2016.02.16 06:52 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  8. 오염원이 한곳으로 집중되죠. 지금은 자동차가 배출하니 오염원 통제가 안되는데 전기차, 수소차는 발전소만 관리하니 회수가 용이합니다. 현재도 발전소 오염물질은 상당히 엄격하게 관리합니다

    2016.02.16 07:48 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 흐음... 그래서 좀 더 포괄적으로 볼려고 시스템이라고 언급하기도 했고, 중국산 희토류 언급도 했었어요.

      당장 옆동네 중국의 스모그만 보더라도 여전히 대부분의 에너지는 화석연료에서 나오고, 덕분에 매번 미세먼지로 괴롭기도 하지요.

      포괄적....그런 관점에서 봐주시면 될 것 같습니다.

      2016.02.16 11:22 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  9. 친환경 자동차에 대한 다른 측면의 시각이군요. 좋은 포스트 읽고 갑니다

    2016.02.16 08:18 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  10. 전기 생산은 무조건 발전소에서만 가능하다라는 전제가 깔려 있는데, 이는 한국인의 시각을 벗어나지 못하는 사고방식입니다. 비록 점진적일지라도, 선진국 개도국 할 것 없이 태양광이나 풍력 등의 친환경에너지를 통한 전력 조달비율은 높아지고 있습니다. 골프장에 태양열 발전패널 깔아대는 옆나라 일본도 보이지 않나요? 우리나라나 전력생산 하면 화력이나 원자력 외쳐대지, 다른 나라들 안 그렇습니다. 국내 사정만 생각해서 전기차의 환경영향에 대한 평가를 왜곡시키지는 않았음 하네요.

    2016.02.16 10:14 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 왜곡이라기 보다는 지나칠 수 있는 다른 시각에서도 한번 보자는 뜻이었습니다.

      그래서 말미에 이렇게 정리했교요.
      ' 이런저런 이야기를 적었습니다만, 전기차와 수소차가 친환경차량임에는 틀림 없습니다. '

      경제적이라는 이유로 천연가스에서 수소를 만든다는 점, 원자력을 포함해서 의외로 아직까지 전 세계 전기가 화석연료를 기반을 한다는 점. 정도는 다시 생각해 볼만 해요. 특히 전기차는 차체까지 카본소재를 활용해서, 재활용이 안된다는 점은 의외로 잘 다루어지지 않다라고요. -_-;;;

      2016.02.16 11:27 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
    • 외국도 . 지금 그게(생산단가 및 효율성) 문제일겁니다 . 많이들 예로드는 선진국은 결정적으로 지열에너지(화산활동)를 별도의 기반으로 논할수는 있을겁니다 . 아직도 신재생 에너지분야가 생산단가를 크게 줄이지 못하고 있지요 . 공간의 효율성면에서도 부정적이구요 . 화석에너지를 연료로서만 쓰는것은 아닙니다 . 제조공정상의 부산물이 엄청나죠 (원하던 원치않던 생산되는겁니다) . 수소차가 당분간은 최선의 방법이 될겁니다 . 글쓴분께서 이쪽을 전공 안하신거 같기에 자세한 얘기는 필요없을듯하나 . 글에서 인용하신 전공자는 '지식'이 의심됩니다 . 에너지분야를 곁가지로 배우신분인듯 합니다 . 다른분들과도 얘기를 나눠보시길 권합니다

      2016.03.18 09:17 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
    • Dolph님, 제가 자동차에 몸담고 있다 보니 전체 친환경 에너지 분야를 보기에는 한계가 있긴 있나 봅니다. ^^;;;

      자꾸 확대되면, 제 글의 논점도 틀어질거고, 우선 이렇게 보면 좋을 것 같습니다.

      1. 수소차는 수소 내연기관과 수소 연료전지 차량이 있습니다.
      2. 현재 친환경 차량의 두 주류는 수소연료전지와 전기차입니다.
      3. 두 주류 모두 모터를 돌리는 동력구조는 동일합니다. 전기에너지가 출처가 다를 뿐입니다.
      4. 가장 핵심인 모터, 배터리, 퓨얼셀은 대부분 (경제적인 이유로) 재활용이 되지 않습니다.
      5. 경량화를 위한 부품의 대부분도 같은 이유로 재활용이 되지 않습니다.
      6. 수소는 천연가스에서 만들어 내는 방법이 현재 가장 값싸게 만들어내는 길입니다.
      7. 일반 전기차는 대부분 현재 화석연료 기반의 전기에너지로 충전합니다.

      조언주신 부분은 바로 이 곳, 화석연료 기반의 전기에너지는 선진국을 중심으로 풍력, 태양광, 태양열, 지열을 기반으로 넘어가고 있다는 부분이로군요.

      특히 유럽을 필두로 한 선진국들의 시도가 활발한데, 발전단가 인상 문제는 후쿠시마 사태로 어느 정도 사회적 공감대가 형성되어 있다고 생각됩니다. 특히 유럽은 인위적인 인플레이션도 필요하니 마다할 이유가 없겠지요. 태양광의 발전 효율도 37%육박했다는 내용을 볼 때, 기술발전 크리까지 겹쳐 점진적으로는 대체해 나갈 것 같습니다.

      그런데, 다만 지금의 전기차 보급속도, 불과 2-3년만에 뒤바뀐 쉐일가스의 채산성 향상을 보면 친환경 에너지로의 전환이 그리 빨라 보이진 않습니다. 이미 C02 규제로 인해 제로 emission 차량은 생산이 늘을 수 밖에 없는 구조인데, 완전 친환경으로 전환되려면 여기에 쓰이는 에너지원도 같은 속도로 대체되어야 하거든요.

      이 부분은 어떻게 생각하시는지 궁금합니다....

      2016.03.18 10:12 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  11. 기름차 몰면서 환경을 걱정하는것만큼 위선이 없죠.. 친환경차라며 억대차량 판매하는 럭셔리브랜드 보면 소가 웃을일임

    2016.02.16 10:29 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  12. 전기차가 현단계로도 친황경 적인게 맞습니다. 화석연료를 자동차에서 직접 연소시키면 30%의 에너지 효율밖에 안되지만.. 대형 화력발전소에서 연소시켜 전기차에 저장해 사용하면 70% 효율이 나옵니다. 규모의 경제 때문에요. 전기차는 내리막길에서 충전까지 가능한데다 .. 미국의 테슬라 같은 경우는 전기차의 에너지원도 태양열 발전에서 찾고 있지요. 미래엔 태양열 발전으로 생산된 전기로 전기차가 달릴겁니다. 인프라와 충전속도가 관건이지요.

    2016.06.05 11:53 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 효율의 차이가 그 정도나 있었군요. 안 그래도 그 부분에 문제 제기가 있었기도 했어요. 다만, 국내 전력생산의 대부분이 화력발전이라는 점. 최근 미세먼지의 주범으로 화력발전이 꼽히게 되었다는 점. (이부분은 디젤-미세먼지 글로 조금 보충하였습니다.)을 무시할 수 없겠지요. 추가로 단순 에너지 효율 뿐만 아니라, 차량 제조 - 주요 구동부 및 자체의 문제에 대해서도 그렇고요.... -_-a

      2016.06.06 09:00 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
    • 발전소 효율은 천연가스 같은 연료는 50%, 원자력은 35~40%정도입니다. 70~80%는 열병합발전소일 경우입니다. 열병합발전소는 전기 45%정도, 열에너지 30-40%정도 발생시켜주기 때문에 총효율이 80% 정도 나오는 것입니다. 그런데 여름에는 열을 그냥 버려야 합니다.

      2016.06.10 12:30 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
    • 열병합 발전소의 핵심은 바로 '열'이었군요. 하긴 지역난방의 물 온도가 생각보다 높지 않아서 놀란 기억이 있어요.

      2016.06.10 12:39 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  13. 시간이 흐르고 다시보게되니 제 댓글도 의미는 없었던거 같습니다. 신재생에너지를 부정적으로 본다는 얘기였는데 님께는 다르게 비춰졌나봅니다.
    제 관점으로는 전기차에는 부정적(: 상대적으로 실용화는 쉬웠지만)이고 수소차가 긍정적(: 안전관리가 힘듬)인데ㅡ . 수소차를 실용화 시켜서 보편화되면 대형폭발사고가 우려되죠.
    뚜렷한 대안이 나오기가 힘들어 보이기에 전기에너지 생산방식이 바뀌길 바라는게 최선인듯 합니다. 토카막 같은 핵융합이 성공하여 실용화
    된다면 만사형통이 되겠죠 ^^;;
    다시 읽어봐도 깔끔하게 설명해주셨었네요.

    개인적 의견으로는 (신)재생 에너지쪽은 환경을 구실로하는 전문가집단과 관련기업의 대국민 사기극 이라고 생각됩니다. 저도 에너지파트의 화공을 배웠지만 우리나라의 여건으로는 마땅한 해결방법을 얘기하지는 못하겠더라구요.
    핵융합의 토카막 조차도 사기가 아닌가 의심되기도 하거든요 ^^
    십년가까이 공부만 하고는 관련되기는 하지만 다른분야(: 안전관리)에서 일하고 있습니다

    2018.06.23 02:14 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • Dolph님 2년 만에 다시 글을 달아 주셨군요! 정말 드문 사례인데 재방문 정말 감사드려요 ^^

      저 역시 제 글을 2년이 지난 시점에서 보니까 이런 저런 생각이 많이 듭니다. 불과 얼마 전의 일인데, 생각보다 에너지 전환 속도가 많이 늦어지고 있단 생각도 들고, 환경이 이래저래 바뀌어가는걸 보면 글을 좀 던 신경써서 써야 겠다는 생각도 드는군요. ^^;;;

      2018.06.24 02:56 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  14. 제가 볼때는
    독일등 유럽에서의 수소차 기술선점에 대항키 위하여 오바마 정부당시 미국에서가 전기차로 친환경차의 트렌드변화를 시도한것으로 생각했습니다. : 연구과제를 진행했던 입장에서 과제따기식의
    편협한 관점일수도 있습니다.

    최근에 어쩌다보니 자동차관련으로 에스엘 주식을 보면서 이런 저런 생각을 하다가
    생각이나서 뜬금없이 님의 글을 다시 보게되네요.

    좋은일만 가득하시길 바랍니다 !

    2018.06.23 02:19 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 오바마와 트럼프의 색이 정말 확연히 다르다는게 여러 분야에서 보여지는 것 같아요. Dolph님 저도 위에 주저리 적었는데, 여튼 재방문 정말 감사드립니다! ^^

      2018.06.24 02:57 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]