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학술

[519호] 전기차에 대해 알아보자

작성자한밭대신문사  조회수63 등록일2021-10-07

우리가 흔히 볼 수 있는 내연기관차는 2012년에 국제암연구소에서 1군 발암물질로 지정한 자동차 배출가스와 환경 오염의 주범으로 주목받고 있다. 이에 따라 저공해차인 전기차, 수소전기차, 하이브리드차, 플러그인하이브리드차 등을 향한 관심이 증가하고 있다.

저공해차 중에서 시장이 가장 활성화된 전기차에 대해 알아보도록 하자. 고전압 배터리에서 전기에너지를 전기모터로 공급하여 구동력을 발생시키는 차량인 전기차는 대기오염물질, 온실가스 등의 원인이 되는 화석연료를 사용하지 않아 무공해 차량으로도 불린다.

전기차는 친환경적인 것 외에도 경제적인 이점을 갖고 있다. 내연기관차보다 운행 비용이 저렴하여 많은 유지비용이 필요하지 않다. 전기차는 주로 고속도로 휴게소, 공공기관 등 외부장소에 설치된 급속 충전기와 주로 주택이나 아파트에 설치된 완속 충전기로 충전할 수 있다. 급속 충전기의 사용요금은 100km2,700원 정도이며, 완속 충전기의 사용요금은 100km1,100원 정도로 전기차 연료비는 휘발유차의 10% 수준이다.

또한, 제동 횟수가 많은 도심에서 회생 제동 기능으로 운행 중 배터리 충전이 가능하여 에너지 효율성을 극대화할 수 있다. 회생 제동은 브레이크 제동 시 모터가 발전기로 전환되어 역으로 배터리를 충전하는 것이다.

전기차는 운행 부문에서도 우수한 특성을 갖는다. 전기차는 1단 변속기를 사용하여 운전 조작이 비교적 간편하고, 변속 과정이 필요 없어 변속 충격 없이 부드러운 주행이 가능하다. 더불어 엔진 없이 배터리와 모터만으로 구동되는 기계적 특성과 조용하고 매끄럽게 회전하는 전기모터 덕분에 실내로 전해지는 소음·진동이 현저히 적다.

그러나 전기차는 이러한 이점들만 가진 것이 아니다. 전기차는 엔진의 부재로 소음이 적기 때문에 주위가 시끄러운 보행자나 이어폰을 사용하는 보행자 등이 전기차의 접근을 알아차리기 어려울 수 있다. 더불어 운전자가 더 많은 환경 소음에 노출되면서 운전에 집중하지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 공기의 저항으로 발생하는 풍절음, 타이어가 노면 위를 구르며 전달되는 노면 소음이 전체 소음의 70%를 차지한다.

전기차는 충전 시간이 길어 불편함을 느낄 수도 있다. 급속 충전기는 완전 방전 상태에서 80% 충전까지 약 30분을 소요하며, 완속 충전기는 완전 방전 상태에서 완전 충전까지 약 4~5시간을 소요한다. 또한, 전기차는 윈터팩이라는 별도의 옵션을 추가하지 않았을 경우, 겨울에 20~30% 정도 주행거리가 감소하여 효율성이 떨어진다는 문제를 갖고 있다.

한편, 최근 전기차 배터리 화재 문제로 인해 전기차 리콜이 이어지자 이를 보완하기 위한 연구가 시행되고 있다. 지난 427일 한국과학기술연구원(KIST) 이중기 에너지저장연구단 박사팀이 반도체 소재를 활용해 배터리 화재 원인인 덴드라이트 형성을 차단할 수 있는 전극을 개발했다고 밝혔다. 대부분의 전기차에 적용되는 리튬이온 이차전지의 화재는 덴드라이트가 원인으로 작용한다. 이중기 박사는 화재의 위험이 없는 안전한 차세대 이차전지 개발을 위한 차세대 융합형 원천기술로서 주목받을 것으로 기대된다고 전했다.

글 조예진 기자