자동차의 미래, 전기자동차. 구조와 원리 및 장점과 단점은 무엇이 있을까?

└ 미국의 대표적인 전기자동차 Tesla의 Model S.

자동차는 우리 생활을 매우 편하게 해준 발명품 중 하나이다. 하지만 장점이 있으면, 단점도 존재하듯이, 이런 자동차도 여러 문제가 생기고 있다. 바로 환경문제이다. 석유 즉, 화석연료를 이용하여 여러 환경문제를 낳고 있다. 또한 사람들의 연비 인식이 확대 되면서 하이브리드 자동차나 전기자동차가 주목 받고 있다. 이런 전기자동차에 대해 알아보자. 전기 자동차(Electric Vehicle)는 화석연료와 엔진 대신 전기모터를 사용하는 자동차를 말한다. 최초의 전기자동차는 1834년 로버트 앤더슨에 의해 발명 되었

다. 하지만 이는 배터리가 무겁고 충전이 오래 걸리는 이유로 역사 속으로 사라지고 말았다. 그러나 오늘날에 와서 다시 주목 받고 있는 전기자동차의 구조와 원리는 무엇일까?

간단히 말하면 이렇다. 일반 자동차는 엔진에서 동력을 얻듯이, 전기자동차는 전기 모터에서 전기를 얻는 것이다. 그리고 가솔린 혹은 디젤의 역할을 배터리가 하는 것이다. 어렸을 때 자주 가지고 놀았던 장난감 자동차를 생각하면 편하다.

→ 전기 자동차의 구조 – Audi 제공 전기 자동차는 전동 모터를 포함한 구동계의 배치에 따라 몇 개의 분류가 가능하다. 통상의 가솔린 자동차에 가장 가까우며, 비교적 간단한 개조에 의해 엔진부분을 바꾸어, 프로펠러 샤프트나 데프 등을 그대로 사용하는 것에서 구동 타이어 가까이에 모터를 배치, 경우에 따라서는 감속 기어를 사용하여 구동바퀴에 접속하는 것, 그리고 가장 기존 자동차와 다른 구동계의 배치인 인허브 모터를 가진 것 등이 있다.

전기 자동차는 모터 스포츠로 까지 나아가고 있다. 그걸 보여주는 것이 바로 포뮬러 E (Formula E) 이다. 세계적인 모터스포츠로 알려진 Formula 1머신을 전기 자동차로 만든 것이다. 가능하면 600마력까지 뽑아낼 수 있다고 한다. 이 대회에서는 BMW의 I8을 사용하는데, 이 대회에서 유일하게 엔진을 가지고 있는 자동차라고 한다.

└ Formula E 머신 그럼 이런 전기 자동차들의 장점 및 단점은 무엇이 있고, 전망은 어떨까? 장점은 모두가 알듯이 환경보전이 있다. 전기자동차는 배기가스, 이산화탄소를 단 1%라도 배출하지 않는다. 두 번째로, 소음이 하나도 없다. 엔진을 이용하지 않고, 전기모터로부터 동력을 얻으니 소음이 난다면 기껏해야 타이어 소리와 바람소리 정도일 것이다. 그리고 전기 자동차는 구조가 기존 엔진 자동차에 비해 간단해서 고장이 날 확률이 낮고, 유지비용도 적게 들고, 기어 조작이 필요 없기 때문에 운전도 쉽다. 이에 반해 단점도 있다. 충전시간이 오래걸리며, 한번 충전해서 갈 수 있는 거리가 일반 자동차보다 짧다. 아직까지는 전기 자동차 값이 많이 비싸고, 장거리 운전자를 위해 도로마다 자동차 충전소를 세워야 한다.

└ 전기자동차 충전소에서 충전하고 있는 모습 그렇다면 이런 전기자동차의 전망은 어떨까. 모두가 알다시피, 세상의 화석연료는 사라져 가고 있고, 자동차를 사용하면서 발생하는 이산화탄소가 지구를 괴롭히고 있다. 이런 상황에서 전기자동차는 꼭 필요한 과학 기술이고, 전기 모터 기술이 발전해서 가격도 저렴해지고, 성능도 좋아진다면 너와 나 할거 없이 모두 찾을 것이다. 하지만 나는 아직까진 우리나라에서 전기자동차를 사용하는 건 오히려 안 좋다고 생각한다. 우리나라에는 아직 전기자동차 충전소도 부족해서 시동이 금방 꺼져버릴 것이다. 또한 아직 전기 모터 기술이 발달하지 않은 상태여서 전기 모터 값이 너무 비싸고, 모터를 만드는데 더 많은 환경오염이 생길 것이다. 마지막으로 값이 너무 비싸다. 현대 자동차에서 투싼 수소 전지 자동차를 선보였지만 가격이 무려 1억 5000만원이나 한다.외국 기업인 BMW, Chevrolet, Tesla 등은 벌써부터 전기자동차 양산에 들어가서 큰 수입을 얻고 있다. 다음은 여러 전기 자동차들의 사진이다.

└ BMW 사의 I3 2014년에 발표한 bMW의 전기자동차로, 100% 충전하는데 완속 충전은 3시간이 걸리며, 급속 충전은 30분 만에 80%를 충전할 수 있다.

└ Chevrolet 사의 Volt 4시간30분이면 완충가능하고, 420마일 까지 주행 가능하다. 전기모드에서의 효율은 43.4 km/l이다.

└ Kia 사의 Soul EV 우리나라의 대표적인 전기차이다. 6.6kw 충전기 기준으로 4시간20분이면 완충 가능하고, 가격은 4240만원이다.

└ Renault 사의 Fluence Ze (Renault Samsung’s SM3 ZE) 우리나라의 르노삼성 SM3 전기자동차로 잘 알려진 차이다. 강남에서 택시로 운영하고 있어서 시선을 모은 적이 있다.