[뉴스핌=이성웅 기자] 미래 자동차 시장의 대세로 떠오른 전기차에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 지난달 31일 미국 자동차업체인 테슬라가 보급형 모델(모델3)의 글로벌 예약을 시작하면서 전기차시대가 멀지 않았음을 느끼게 한다. 우리 정부도 이러한 추세에 발맞춰 2020년까지 전기차 100만대를 보급하겠다는 계획을 발표해 놓은 상태다.
그렇다면 곧 일상이 될 전기차에 대해 우리는 얼마나 알고 있을까? 전기차와 내연기관차의 차이점을 비교해 봤다.
◆모터 VS 엔진
전기차와 내연기관차의 가장 큰 차이점은 동력원이다. 내연기관차는 가솔린, 디젤, LPG 등 화석연료의 폭발력을 이용해 엔진을 구동한다.
반면 전기차는 말 그대로 전기를 이용해 차량을 움직인다. 대용량 배터리에 축적된 전기를 이용해 모터를 움직이는 방식이다. 어릴 적 가지고 놀던 미니카를 생각하면 된다.
동력원과 구동방식이 다르기 때문에 제원의 표시단위에도 차이가 있다. 일반적인 내연기관차는 hp(출력)와 kg·m(토크)가 주행성능을 나타내는 주요 제원으로 사용된다. 반면 전기차는 모터의 힘으로 움직이기 때문에 kW(출력)와 Nm(토크)를 사용한다. 또 전기차의 제원에는 '주행가능거리'가 있는데 이는 1회 완전충전 시 주행 가능한 거리를 나타낸다.
토크의 전달방식도 엔진과 모터는 완전히 다르다. 내연기관차는 엑셀을 밟았을 때 서서히 최대토크에 도달하지만 전기차의 엑셀은 선풍기의 스위치와 다름없기 때문에 곧바로 최대토크에 도달한다. 처음 전기차를 타는 사람들이 내연기관차와 이질감을 느끼는 이유가 바로 여기에 있다.
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◆배터리 VS 화석연료
앞서 언급했듯 전기차와 내연기관차는 사용연료가 다르다. 때문에 연료를 저장하는 공간 역시 차이를 보인다. 일반 내연기관차는 연료탱크에 기름을 저장하는 방식이지만 전기차는 배터리에 전기를 충전해 저장한다.
이때 배터리는 전기차의 크기와 성격에 따라 용량과 효율이 제각각이다. 배터리 용량은 주로 kWh로 표현되는데, 이는 시간(h)당 얼마만큼(kW)의 전기를 저장할 수 있는 가를 나타낸다. 이 숫자가 클수록 더 많은 양의 전기를 담을 수 있으며 이는 전기차의 주행가능거리와 직결된다.
충전에 걸리는 시간도 무시할 수 없다. 전기차는 필연적으로 일반 내연기관차보다 연료를 보충하는 데 시간이 오래걸리기 마련이다. 때문에 최근에는 고압의 전류를 사용해 고속충전을 하는 기술이 도입되고 있다. 테슬라의 경우는 전기차 무선충전 기술을 개발 중인 것으로 알려져있다.
◆효율
전기차와 내연기관차 모두 연료효율이 존재한다. 그러나 충전인프라가 부족한 국내 여건 상 전기차의 효율이 더 중요하게 작용한다. 장거리 운행시 충전된 전기가 어느 순간 떨어졌을 때 인근에 충전소가 없을 가능성도 배제할 수 없기 때문이다.
이를 위해 전기차는 내연기관차보다 경량화에 신경쓸 수 밖에 없다. BMW i3의 경우 일반 강철 소재 대신 가벼우면서도 안전성을 확보한 탄소섬유, 복합플라스틱, 알루미늄 합금 등을 활용해 경량화에 성공했다.
배터리 용량을 무조건적으로 키울 수 없는 것도 바로 경량화 때문이다. 용량이 클수록 배터리가 차지하는 무게가 많아지기 때문에 주행가능거리와 경량화의 접점을 찾아내야 한다.
공조시스템도 전기차 효율에 밀접한 영향을 미치는 대표적인 요소 중 하나다. 내연기관차의 경우 엔진과 별도로 배터리를 활용하기 때문에 공조시스템이 연비에 막대한 영향을 주지 않는다. 그러나 전기차는 구동과 공조 모두 배터리에서 전력을 공급받고 있다.
전기차 운전 유경험자라면 에어컨을 작동하자마자 계기판 위의 주행가능거리가 대폭 줄어드는 것을 확인해봤을 것이다. 때문에 전기차는 내연기관과는 전혀 다른 설계의 공조시스템을 장착해야 효율을 높일 수 있다. 주로 공조시스템 전용의 축전지를 장착하는 방식 등이다.
또 최대한 주행가능거리를 늘리기 위해 전기차는 제동이나 감속 시 운동에너지를 전기에너지로 바꿔 배터리에 저장하는 에너지 회생 기술을 사용하고 있다.
[뉴스핌 Newspim] 이성웅 기자 (lee.seongwoong@newspim.com)
