친환경 전기차, 저탄소 알루미늄 사용하면 탄소배출 더 줄인다

왜 전기차를 망설일까?

제가 전기차를 운행하면서 드는 생각은 “사람들은 왜 전기차를 구매를 망설여할까?”에 대한 의문이 있었습니다. 그중에 가장 큰 이유 두 가지는 전기차 충전에 대한 불편함과 충전시 주행 가능 거리가 내연기관 보다 짧다는 것인데요. 최근 출시된 전기차의 스펙을 보면 1회 충전으로 주행 거리가 400km 전후여도 사람들은 불안해합니다. 현재의 배터리 기술로 400km를 주행 가능하다고 할 때 이를 더 멀리 갈수 있도록 하는 방법은 2가지입니다.

배터리 용량을 더 키우거나
또는 효율을 높이거나

배터리 용량을 더 키우면 자동차에 더 많은 고용량의 배터리가 탑재 되어야 하고 같은 크기의 자동차에서 배터리 공간이 차지하게 되면 탑승객이 머무르는 캐빈 공간은 더 줄어들게 됩니다. 그런데 문제가 있습니다. 바로 배터리 용량을 키우게 되면 공간도 공간이지만 그만큼 자동차의 무게가 올라간다는 것이죠.

자동차의 무게가 무거워지면 그건 전비 효율이 떨어지게 되니 그만큼 주행 가능 거리가 다시 줄어들게 됩니다. 그리고 핵심부품인 배터리가 추가되면 가격 상승이란 문제가 또 발생됩니다. 참 어려운 문제네요. 마치 여객기가 공기 밀도가 낮은 상공을 날아가는 최적점을 찾는 것처럼 전기차에도 적정 한계선은 분명 존재할 겁니다.
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※ 항공기는 고도를 높일수록 공기저항이 줄어들어 마찰이 줄어 연료 소모를 줄일 수 있으나 너무 높은 고도에서는 산소가 부족하여 엔진의 효율이 떨어집니다. 그래서 대륙을 오가는 장거리 여객기는 보통 3만 피트 상공을 날아다닙니다.

우리도 전기차의 최적 효율을 내기 위해 노력하고 있습니다. 자동차를 만드는 연구원들과 기술자들의 고민은 효율을 높이기 위해 자동차의 무게를 줄이는 방법을 생각했는데요. 현재 출시되고 있는 전기차의 대부분과 하이브리드차 같은 친환경 차량은 이미 후드와 트렁크에 알루미늄 재질을 사용해 무게를 줄여 출시되고 있습니다.

차체 경량화의 해결책
알루미늄

현재 도로운송은 전세계 CO2 배출량의 18%를 차지하고 있는 미래 모빌리티 산업은 새로운 도전과제입니다. 차량의 무게가 100kg 이 줄어들면 전기차의 주행거리가 10~11% 늘어나고 그만큼 배터리 비용은 20% 낮아지는 효과가 있습니다. 그렇다면 차체 경량화의 해결을 위해 알루미늄은 핵심 자재로 부상하고 있는데요 강철의 1/2의 무게인 알루미늄을 사용하면 자동차 산업이 환경에 미치는 영향을 더욱 낮출 수 있습니다.

늘어나는 친환경차 시장

2020년 전 세계적으로 약 294만대의 전기차가 판매되었고 전년 동기 대비 45% 판매 신장률을 보이고 있습니다. 글로벌 기준 신차 판매 대비 3.6%의 점유율이며 이는 국내시장도 마찬가지입니다. 이미 2021년 7월 신차 등록의 4.1% 가 친환경차이며 이중 순수전기차인 BEV 차량은 18만대를 넘었습니다. 국제 에너지 기구가 발표한 자료에 따르면 2030년에는 글로벌 전기차 판매량이 연간 2,300만대가 될 것으로 예상하며 얼마 전 현대자동차는 제네시스 브랜드를 2025년에 내연기관 차량의 생산을 중단하고 전기차만 생산하는 브랜드로 탈바꿈하겠다고 발표를 한 바 있어 자동차의 전동화는 가속도가 붙고 있는 상황입니다.

자동차를 만들 때도
탄소가 배출된다.

자동차를 생산하면서 산업 배출량의 18%가 차량에 쓰인 자재 생산에서 발생이 됩니다. 전기차 성장과 지속 가능한 자재인 알루미늄에 대한 수요 증가로 2025년까지 국내 알루미늄 소비가 27% 증가할 것으로 전망됩니다. 만약 저탄소 자재가 사용되지 않을 경우 전기차의 성장은 지금의 내연기관 차량처럼 기후에 악영향을 끼치게 됩니다. 따라서 재활용 또는 저탄소 알루미늄을 사용하면 차량에 쓰인 알루미늄 자재 배출량의 73% 이상을 줄이게 됩니다.

저탄소 알루미늄은 배출가스가 없는 전기차라고 해도 생산과정과 자재 생산과정에서 부터 탄소를 배출하는 것은 어쩔 수 없지만 그것을 줄이고 탄소 배출이 적은 소재를 개발하는 노력은 계속될 것입니다. 자동차의 차제를 구성하는 철강재를 저탄소 알루미늄으로 대체하면서 전기차의 효율을 올리는 노력은 이미 시작되었습니다. (저탄소 알루미늄이란? 재생에너지원을 사용하여 알루미늄 생산과정에서 배출하는 이산화 탄소를 1/4 수준으로 낮추는 알루미늄을 말합니다.)

글로벌 자동차 회사들의
탄소 감축 전망

• 아우디는 올해 1월 자동차 제조업체로는 처음으로 알루미늄 스튜어드십 이니셔티브의 CoC(Chain of Custody) 인증을 받았다.

• 재규어 랜드로버는 음료수 캔과 폐자재의 재활용 알루미늄을 사용해 배출량을 최대 26%까지 줄일 계획이다.

• 독일 BMW는 2030년까지 공급망 배출량 20% 감축 목표 하에 태양에너지로 생산한 알루미늄 조달로 향후 10년간 총 250만 톤의 CO2를 줄일 것이라고 밝혔다.

• 국내에서 주요 제조공장을 운영하고 있는 GM 은 지속가능한 자재 부품의 사용 비중을 2035년까지 50% 이상으로 높일 것이라고 밝혔다.

• 현대차 그룹의 파트너사인 현대성우는 2020년 12월에 저탄소 알루미늄 생산업체 RUSAL을 알루미늄 합금 우선 공급사로 선정했다.

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고구려인
아이오닉 PHEV & 코나 EV오너
carmaster / 시민기자