전기 자동차에 대한 오해와 진실 Top5

전기 자동차는 최근 몇 년간 많은 인기를 끌고 있습니다. 그러나 여전히 전기 자동차에 대한 오해와 진실을 모르는 분들이 많습니다. 이번에는 전기 자동차에 대한 오해와 진실 Top5를 알아보도록 하겠습니다.

 

<목차> 1. 배터리가 완전히 방전되어도 자동차는 움직일수 있다? 2. 누전의 위험성은 없는 자동차다? 3. 재해가 발생했을 때 전기 자동차를 전원으로 이용할 수 있다? 4. 교체를 마친 전기 자동차의 헌 배터리는 재활용 할 수 있다? 5. 충전할 때 감전될 수도 있다?

 

 

1. 배터리가 완전히 방전되어도 자동차는 움직일수 있다?

아닙니다. 만약 전기 자동차의 배터리가 완전히 방전된다면, 차량은 움직일 수 없습니다. 반면 가솔린 자동차는 휘발유가 떨어져도 운전자가 이용하는 보험사의 긴급 출동 서비스를 이용하면 됩니다. 가솔린 자동차의 경우 1회 주유량은 약 3리터 입니다. 그러나 전기 자동차는 충전 시설까지 견인이 필요합니다. 급속 충전 설비를 제공하는 로드 서비스는 아직 매우 드문 편입니다.

이에 따라 전기 자동차 이용자들은 항상 완전 방전을 신경 쓰면서 충전량에 따른 연속 주행 거리와 가장 가까운 전기 충전소의 위치를 파악해 두는 것이 필요합니다. 이러한 상황으로 인해, 잘 모르는 지역을 운전할 때에는 상당한 용기가 필요합니다.

"충전되어 있는 전기 자동차에서 완전 방전된 전기 자동차로 전력을 공급하면 주행 가능 상태가 되지 않을까?"라는 생각을 하는 사람도 있을 것입니다. 가솔린 자동차에서 배터리가 완전 방전되었을 때처럼, "전기 자동차와 전기 자동차를 직접 접속하면 되지 않을까?" 라는 생각이 들 수 있습니다. 그러나 이러한 행동은 매우 위험합니다. 직접 접속하는 경우 배터리가 불타서 차량 화재를 일으키는 위험이 있습니다. 배터리가 요구하는 전압과 전류를 조절해서 보내야 합니다. 그래서 배터리를 생산하는 업체나 관련 기기를 개발·판매하는 업체에서는 전기 자동차에서 전기 자동차로 전력을 공급할 수 있는 장치를 개발하고 있습니다. 이것이 완성된다면 전기 자동차의 보급에 발 맞춰 전기 자동차의 실용성을 높이는 서비스가 확충될 것입니다.

 

2. 누전의 위험성은 없는 자동차다?

일반적인 자동차에 사용되는 전자 장치의 전압은 12V입니다. 그러나 전기 자동차는 200~300V의 고전압을 배터리에 축적하고 있습니다. 또한, 모터를 구동하기 위해 파워 컨트롤 유닛으로 전압을 높여서 효율을 향상시키기 때문에, 누전이 발생하면 매우 위험합니다. 설계 시 충분한 안전성을 고려하고 대책도 마련해 놓았지만, 장기간 사용으로 인해 절연재가 열화하거나 충돌 사고 등으로 자동차에 큰 손상이 발생한 경우에는 누전 위험성이 발생할 수 있습니다.

자동차 제조 회사들은 충돌 시에도 탑승자의 안전을 확보하기 위해 차체를 강화하는 작업을 멈추지 않고 있습니다. 또한, 차체가 크게 변형되더라도 누전이 발생하지 않도록 안전 대책을 마련합니다. 선진국에서는 자동차의 안전 기준이 엄격해서, 충돌 사고에 대한 안전성도 충돌 실험을 통해 검사하고 확인하도록 규정되어 있습니다. 실제로 이런 충돌 실험에서 안전성 문제가 발견되기도 했습니다.

충돌 당시에는 문제가 없었는데 시간이 지난 뒤 사고로 발전한 사례도 있었습니다. 2011년에 미국 도로교통안전국(NHTSA)이 쉐보레 '볼트'의 측면 충돌 실험을 실시했는데, 그로부터 3주 뒤에 해당 차량이 발화하는 사고가 일어났습니다. 이에 미국 도로교통안전국은 볼트의 안전 조사를 실시했습니다. 충돌 실험을 반복하며, 어떤 형태의 손상에서 어떤 식으로 발화 사고가 일어났는지 검증한 것입니다. 이후 쉐보레는 이러한 실험 결과를 받아들여 문제점을 개선했고, 그 결과 볼트는 미국 도로안전보험협회(IIHS)가 2014년에 실시한 안전성 시험에서 최고로 안전한 차량으로 평가되었습니다. 충돌 사고는 다양한 형태와 크기의 자동차가 지나다니는 도로에서 발생하며, 따라서 사고 유형도 그야말로 다양합니다. 자동차 제조 회사들은 앞으로도 전기자동차의 안전성을 높이기 위해 대책을 마련하고, 관련 기술도 발전시켜나갈 것입니다.

 

3. 재해가 발생했을 때 전기 자동차를 전원으로 이용할 수 있다?

전기 자동차의 배터리에 저장된 전기를 다른 용도로 활용할 수 있습니다. 2011년 도호쿠 지방 태평양 해역 지진(동일본 대지진) 당시 대규모 정전 사태가 발생했는데, 이러한 상황에서 전기 자동차가 많은 도움이 되었습니다. 일반적인 자동차보다 배터리 용량이 큰 하이브리드 자동차도 외부에 전기를 공급할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. 실제로 동일본 대지진 당시, 토요타의 하이브리드 자동차인 '에스티마 하이브리드'의 전원 공급 기능이 도움이 되었다고 합니다.

가솔린 자동차의 경우 RV(Recreational Vehicle)나 미니밴 중에는 가정용 전원을 공급할 수 있는 것이 있지만, 단지 전원을 공급하기 위해 가솔린 엔진을 아이들링 상태로 만드는 것은 효율적이지 못합니다. 한편 하이브리드 자동차는 아이들링 상태에서도 발전 능력이 높기 때문에 훨씬 효율이 좋습니다. 게다가 전기 자동차 충전되어 있는 전기만을 공급할 수 있기 때문에, 비용이나 효율 측면에서 볼 때 하이브리드 자동차처럼 엔진으로 발전해서 전기를 공급하는 편이 더 좋습니다.

이와 같이 자동차의 전력을 가정용 전원으로 활용하는 시스템을 'V2H' (Vehicle to Home)라고 부릅니다. 일례로 'LEAF to Home'이라는 시스템이 이미 있습니다. 이것은 닛산의 전기 자동차 '리프'의 배터리를 가정용 전력으로 이용하는 시스템입니다. 심야 전력으로 리프의 배터리를 충전하고 주간에 그 전력을 이용해서 전기 요금을 절약하는 것이 목적입니다. 'LEAF to HOME'은 리프 이외에도 미쓰비시의 '아웃랜더 PHEV'처럼 전기 자동차 수준으로 배터리가 큰 하이브리드 자동차로도 똑같이 전력을 공급할 수 있습니다.

 

4. 교체를 마친 전기 자동차의 헌 배터리는 재활용 할 수 있다?

자동차 배터리는 예전부터 재활용되어 왔습니다. 납이라는 유해 물질을 사용하기 때문에 회수해서 처리하지 않으면 환경 파괴로 이어집니다. 배터리를 재활용해 다시 납으로 이용하면 비용 측면에서도 유리합니다. 그러나 배터리를 대량으로 탑재한 전기 자동차가 보급되면 헌 배터리가 지금보다 훨씬 많이 생산됩니다. 이 많은 배터리를 어떻게 처리할지 다양한 방법을 고민하고 있습니다.

예를 들어 닛산 '리프'의 배터리를 재이용하는 가정용 배터리 시스템은 리프 발매 초기부터 도입이 발표되었습니다. 리프의 경우, 연속 주행 거리가 절반이 되면 전기 자동차로서 사용하는 데에 문제가 있기 때문에 배터리를 새 것으로 교체합니다. 그러나 헌 배터리도 축전 시스템으로는 여전히 쓸 만하므로 리프에서 떼어낸 헌 배터리의 상태를 조정해 축전 시스템으로 재이용합니다. 가정용으로 추천하는 배터리는 용량이 12킬로와트시로, 정전 시 대형 주택에 전력을 이틀 정도 공급할 수 있습니다. 수명은 약 10년입니다.

전기 자동차가 출시된 지 수십 년이 지났으므로, 앞으로 전기 자동차의 배터리 교체가 증가할 것으로 예상됩니다. 이로 인해 실질적인 축전 시스템의 비용은 하락할 것으로 전망됩니다. 배터리를 재사용하는 것이 보편화되면 전기 자동차의 배터리 교체 비용도 저렴해질 것입니다. 축전 시스템에서는 배터리를 최대한 사용한 뒤에 재활용합니다. 이는 향후 보급이 예상되는 시스템입니다.

 

5. 충전할 때 감전될 수도 있다?

일반 가정에서 충전할 경우 220V 전압의 전류를 사용하므로, 어지간히 부주의하게 행동하지 않는다면(젖은 손으로 만지는 일이 없다면) 감전될 일은 없을 것입니다. 그렇다면 대전류를 사용하는 급속 충전의 경우는 어떨까요? 급속 충전을 하면 대전류가 흐르게 되므로 작업 중에 감전될 우려가 있습니다. 그러나 충전 커넥터 단자의 그립 부분과 전극 사이에 충분한 거리를 두어 안전을 충분히 고려했기 때문에 정상적으로 사용했을 때 감전될 우려는 거의 없습니다.

충전 작업을 할 때 충전 커넥터를 접속한 순간 고압 전류가 흐르면 충전이 시작되는 것은 아닙니다. 차체와 충전기가 통신하여 자동차의 상태를 확인한 다음 전류가 흐르게 됩니다. 또한 충전 커넥터의 잠금 장치는 충전이 완료되어 전압이 떨어진 것을 확인한 후에 해제됩니다. 일반 콘센트보다 훨씬 안전하다고 말할 수 있습니다. 그래도 비가 오는 날에 지붕이 없는 충전 공간을 이용할 때는 충분히 주의하면서 충전 커넥터 부분을 젖은 손으로 만지지 않도록 해야 합니다.

참고로 충전을 자동화하는 시스템도 연구되고 있습니다. 자동차를 주차 공간에 세워 놓으면 바닥에 있는 코일로 유도 전류를 일으켜 충전하는 비접촉 충전 시스템입니다. 주차 위치가 어긋나면 충전 효율이 저하되는 문제가 아직 있지만 가정용 충전 시스템으로 언젠가 널리 보급될 것은 틀림이 없습니다. 그렇게 되면 감전 위험을 완전히 배제할 수 있습니다. 또한 비접촉 유형의 전력 공급 시스템을 이용해 주행하면서 충전하는 시스템도 연구되고 있습니다. 도로 위에 직접 코일을 깔아서 충전 구간을 만드는 시스템으로, 노선 버스뿐만 아니라 트럭이나 승용차 등에 이용할 계획도 있습니다. 달릴수록 충전되는 도로의 탄생도 결코 꿈은 아닙니다.

 

전기 자동차가 상용화되고 있기 때문에, 오해와 진실이 있는 내용을 살펴보면서 전기 자동차에 대해 조금 더 알아보았습니다. 위의 정보들이 도움이 되었기를 바랍니다.