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지금 대중적으로 사용되는 휘발유, 경유, LPG 차량들 외에도
최근에는 다양한 친환경 자동차들이 연구, 개발 및 상용화되고 있습니다.
환경오염이 심해지고 미세먼지까지 사회의 중요한 문제로 언급되면서
친환경 자동차에 대한 관심은 나날이 증가되고 있는데요.
이번에는 앞으로 더욱 관심받을 친환경 자동차들에 과거와 현재 모습에 대해 알아보겠습니다.

1. 하이브리드(Hybrid Electric Vehicle, HEV)

하이브리드 자동차는 이름 그대로 전기와 내연기관이 한 차량에 같이 존재하는 것을 말합니다.
비교적 빠른 시기에 개발되어 시중에도 쉽게 찾아볼 수 있습니다.
차량의 출발 및 초반 가속 단계에서는 전기모터가 작동하며 일정 속도 이상에서는 내연기관이 작동하게 됩니다.
차량이 감속 혹은 제동 시에 발생하는 제동 저항을 회생제동을 통해 에너지로 저장 후
다시 사용할 수 있다는 것이 내연기관 차량의 차이입니다.

2. 마일드, 플러그인 하이브리드(Mild HEV, Plug in HEV)

하이브리드 자동차는 작게 세분화하면 전기모터가 차량의 주행에 관여하는 정도에 따라
마일드 하이브리드부터 플러그인 하이브리드 단계까지 세분화할 수 있습니다.
마일드 하이브리드 차량은 모터가 달려있긴 하지만
그 성능이 자동차를 단독으로 운행하기에는 부족하기에 주행 중에는 항상 내연기관이 작동하며
그보다 모터와 배터리 성능이 발전 차량을 풀 하이브리드 혹은 스트롱 하이브리드라고 칭하며
이 차량들이 일반적으로 생각하는 하이브리드 차량입니다.
마지막으로 플러그인 하이브리드는 기존 하이브리드 차량들과 달리 외부 전원으로부터 배터리를 충전할 수 있으며
주 구동력을 제공하는 것이 엔진이 아닌 모터로 변하는 단계입니다. 

3. 배터리식 전기자동차(Battery Electric Vehicle, BEV)

전기자동차는 엄밀히 말하면 하이브리드부터 수소 자동차까지 전기를 동력으로 사용하는 모든 자동차를 부르는 말이지만 일반적으로는 배터리식 전기차를 가리키는 경우가 많습니다.
하이브리드 자동차들과 달리 엔진이 사라지고 모터와 배터리만 사용되어 전기에너지만으로 주행하기 때문에 '순수 전기차'로도 불립니다.
추가적인 연료 사용이 없기 때문에 당연히 배기가스 등 오염물질의 배출이 없습니다.
배터리식 전기자동차는 상용화 단계에 있지만 배터리의 안전성과 주행거리, 충전 인프라에 대한 문제로 대중화까지는 아직 시간과 노력이 필요해 보입니다.

4. 연료전지차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)

연료전지차는 배터리식 전기차가 배터리에 저장된 전기로 달리는 것과 달리 전기를 직접 생성하여 구동하는 전기차로 그중 수소 전기차가 주를 이루고 있습니다.
그러다 보니 배터리가 필요 없거나 작은 용량의 배터리만으로 충분하며 수소와 산소의 화학반응으로
전기와 물을 생산하므로 배기가스 대신 물을 배출하는 무공해 차량으로 주목을 받고 있습니다.
배터리식 전기차와 비교해보면 빠른 충전시간과 긴 주행거리가 확보된다는 장점이 있습니다.
다만 수소 전기차는 배터리식 전기차보다도 상용화가 미미한 수준이며 특히 충전 인프라는 걸음마 단계입니다.

5. 태양광 자동차(Solar car)

전기차가 운행 중에는 탄소 배출이 없지만 전기를 생산하는 과정에 탄소가 배출되기 때문에
진정한 의미로 친환경 자동차인지 의문이 생길 수 있습니다.
이런 의문에 해답이 될 수 있는 것 중 하나는 태양광 자동차입니다.
차량의 루프 혹은 보닛 등 외부 패널에 태양광 전지판을 부착해 그 에너지로 자동차를 운행하거나
그 외에 자동차 전자 장치 사용에 활용하는 것을 말하며, 내연기관 자동차부터 순수 전기차까지 적용이 가능합니다.

지금까지 다양한 친환경 자동차에 대해 알아봤습니다.
하이브리드 차량이 개발된 지 얼마 지나지 않은 것 같지만
발전된 하이브리드와 다양한 친환경 자동차들이 나타나고 있습니다.
과거에는 멋지고 잘 달리는 자동차를 찾았지만 요즘에는 잘 달리면서도 환경을 생각하는 자동차를 만들어야 하는 자동차 업계는 이중고를 겪고 있는데요.
하루빨리 친환경 자동차가 양산되어 공기 오염의 주범으로 자동차가 지목되지 않는 날이 오면 좋겠습니다. 
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휘발유와 경유 차량을 거쳐 최근에는 다양한 친환경 자동차들이 선보이고 있는데요.
그중에서도 전기차와 하이브리드 차량은 기존 내연기관과  비교해 보면 휠과 타이어 모양이 다른 경우가 있는데요.
같은 타이어와 휠을 사용해도 문제가 없다면 굳이 다른 모양의 휠, 타이어를 사용할 이유가 없겠죠?
굳이 비용을 들여서 다른 타이어와 휠을 사용하는지 그 이유에 대해 알아보겠습니다.

1. 공기저항을 최소화한 디자인

전기자동차들에 사용되는 타이어는 일반 타이어에 비해 폭이 좁습니다. 
이는 타이어가 받아내는 공기 저항을 최소화하기 위함인데요.
타이어 폭이 얇아진대에는 전기자동차의 주행거리 문제가 엮여있습니다.
일반적으로 공기저항의 10%가 감소할 경우 전기차의 주행거리는 5% 늘어나는 효과가 있다고 합니다.

2. 전기차와 내연기관 자동차의 무게 차이

전기차는 내연기관 자동차들에 비해 무게가 더 무거운데요.
이유는 바로 배터리가 들어가기 때문입니다. 일반 차량에 비해 약 300kg 정도 차이가 나기도 하는데요.
더 무거워진 차량 무게로 인해 일반 타이어를 사용하면 쉽게 손상이 오기 때문에 무게를 잘 견디는 타이어가 필요해졌는데요.
하지만 공기저항을 줄이기 위해 폭이 얇아진 만큼 단위면적당 무게 집중이 늘어났기 때문에 타이어 지름을 늘리는 방식이 채택되었습니다. 
결국 전기차의 타이어는 일반 타이어보다 지름이 크고 폭이 얇은 바퀴를 사용하게 되었습니다.

3. 소음 문제

전기차들은 내연기관 자동차들 같은 엔진 소음이 발생하지 않는데요.
그러다 보니 상대적으로 노면 소음이 발생하면 쉽게 전달되는 편입니다.
전기차의 타이어 트레드 패턴에는 이런 노면 소음을 줄이기 위한 노력들이 녹아들어 가 있습니다.

4. 휠 디자인

전기자동차의 휠은 평평하고 조금은 밋밋해 보이는 디자인이 적용되는 경우가 많은데요.
이 역시 공기의 저항을 줄이고 휠 내부로 공기가 유입되어 난기류가 형성되는 것을 방지하는 디자인이라고 합니다.
전반적으로 스포크가 넓고 스포크 사이의 공간이 좁은 게 특징입니다.

5. 재질에도 차이가?

일반적으로 타이어 폭이 얇아지면 제동거리가 길어지기 마련인데요.
이러한 문제를 방지하고자 다양한 합성 고무가 활용되고 있으며, 이외에도 일반 타이어에 비해 일반 타이어에 비해 저중량, 고강성을 띄는 것이 특징입니다.
이는 무거운 무게에 트레드가 변형되는 것을 방지하면서 무게와 회전저항을 줄여 전기자동차의 문제점인 주행거리 및 연비 효율을 높이게 됩니다.

지금까지 전기차의 타이어와 휠 디자인 차이에 대해 알아봤는데요.
전기차의 휠을 보면 단조롭고 디자인이 호불호가 갈리기도 합니다.
하지만 이러한 디자인에 연비와 주행거리를 늘리기 위한 노력이 담겨있었는데요.
앞으로 기술이 발전되어 고성능 배터리가 등장하거나 충전시설이 확충되면 더욱 화려하고 멋진 전기차 휠과 타이어를 만나볼 수 있지 않을까 생각이 됩니다.
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현대차 전기차보다 '수소차에 힘을 싣는다던데?

최근 현대 자동차 남양 연구소에서는 주행 역학, 튜닝, 자동차 제작사들의 이미지 제고에 전념을 하고 있는데요. 현재 N 프로젝트라는 이름하에 '고성능 차량'을 개발한다는 슬로건을 내세우고 있습니다. 

현대 자동차가 수소 자동차 개발에 박차를 가하는 이유 역시 이와 관련이 있는데요. 지금까지 국내 자동차 시장에서 고성능 자동차에 대한 관심이 부족했기 때문에, 이런 시도를 시장에서는 긍정적인 시각으로 바로 보고 있습니다.

근래까지 국내 자동차 시장은 획일화를 여전히 내세우면서, 튀지 않는 무채색 상의 차량이 주를 이루고 있었습니다. 이는 우리나라 사람들의 국민성과도 연관이 있는데, 시간이 흘러도 국민성이 쉽게 변하지 않을 것이라는 예상과 달리, 요즘에 와서는 소득수준의 향상에 따라, 기존의 국산차들로 만족을 하던 국민들이 더 특별한 모델, 더 특별한 기능, 더 눈에 띄는 색상을 찾게 되면서 국내 자동차 브랜드 시장의 축소와 더불어 유럽, 일본 등지에서 수입 자동차를 수입하게 되면서 수입 자동차에 관심이 늘고 있습니다.

이에 발맞춰 현대 자동차는 위기를 극복하기 위해 현대 자동차는 5대 미래 혁신 성장 분야를 설정하여, 23조 원을 투자하겠다고 발표한 바 있습니다.  현대자동차가 수소 자동차 개발에 박차를 가하는 이유 역시 여기에 해당하며, 5대 미래 혁신성장 분야는 차량 전동화. 스마트카(자율 주행/커넥티드카), 로봇/인공지능(AI), 미래 에너지, 스타트업 육성 5가지가 해당됩니다.

전동화 차량은 기존 대기오염을 유발하는 내연기관 자동차에 비해 경우 각종 배출가스, 질소산화물로 인한 대기오염이 없다는 점에서 친환경 자동차로 표현되기도 합니다. 현대 기아차는 현재 13종의 전동화 차량을 개발해 내었으며, 2025년까지 38종으로 대폭 확대할 계획을 세우고 있습니다. 

수소차역시 이에 한 부분으로 해당하며, 최근, 차세대 수소전기차와 제네시스 G80 기반의 자율 주행 차를 개발, 서울-평창 간 고속도로 약 190km의 거리를 자율 주행에 성공함에 따라 세계에 기술력을 입증하였습니다. 특히 이러한 도전은 전 세계적으로 수소 자동차로 자율 주행기술을 처음 선보인 것이기 때문에 의미가 있습니다.

수소전기차는 수소와 산소를 결합시켜 스스로 전기를 생산해내기 때문에, 방대한 데이터 처리로 전력 소모가 많은 자율 주행 자동차에 있어서 최적화된 차량이라는 평가를 받고 있으며, 현대자동차에서 개발할 차세대 수소전기차는 1회 충전 주행거리가 600km가 넘을 예정이며, 충전시간이 불과 5분에 불과하다는 점과 넓은 적재공간을 확보했다는 점에서 더욱 높게 평가될 전망입니다.

현대 자동차가 수소 자동차 개발에 박차를 가는 이유의 결과물이라고 할 수 있는 이번 자율 주행 수소전기차는 2018년 평창동계올림픽 및 동계 패럴림픽 기간에 거쳐 평창 시내에서 자율 주행 체험차량으로 운영할 계획이며, 관람객은 물론 각국의 선수단, 관계자 등 누구나 예약을 통해 체험할 수 있습니다.

마치며..

지금까지 현대 자동차가 수소 자동차 개발에 박차를 가는 이유 그리고 어느 정도 결실을 맺었는지에 대해 알아봤습니다. 앞으로 수소전기차는 더욱 발전될 예정이며, 향후의 결과가 기대되는 바입니다.

미국 CNBC와 AP 통신 등에 따르면 세계적 전기차 제조사 테슬라모터스의 최고경영자 (CEO) 일론 머스크는 16일 (현지시간) 저녁 미국 캘리포니아주 호손에서 첫 전기트럭 '테슬라 세미' 의 공개행사를 홈페이지를 통해 세계로 생중계했습니다. 머스크는 '당신의 넋을 나가게 할 것'이라고 표현했는데요. 테슬라 세미 트럭과 관련한 구체적인 사항이 외부에 거의 알려지지 않았지만, CNBC는 우주선 같은 외형에 대형 배터리를 보유한 환경친화적 트럭이 될 것으로 예상했습니다. 트럭도 전기로 달리는 시대가 이르면 2년 안에 현실로 다가올 전망입니다. 미국 전기차 제조사 테슬라모터스가 상용차 시장에 진출했기 때문인데요. 승용차 시장에서 이미 전기차가 대중화했지만, 전동식 파워트레인은 상용차에 보다 적합하다는 평가를 받습니다. 미국 캘리포이나주에서 전체 차종의 7%에 불과한 트럭이 전체 온실가스의 20%를 배출량하고 있습니다. 승용차는 출고 이후 주행하는 시간보다 정차 시간이 많지만, 상용하는 정차 시간보다 주행시간이 더 길기 때문입니다. 또한 테슬라는 세미가 최소한 반자율 주행 능력을 갖출 것이라고 강조했습니다. 하지만 역시나 생산이 문제가 될 것으로 보입니다. 테슬라는 당초 9월에 공개하겠다던 세미를 10월 26일로 미뤘다가 또다시 3주일 연기하면서 두 차례나 공개가 연기됐었기에 더욱더 관심이 큰 상황입니다. 모델 3 생산 차질에 따른 것이라는 관측이 제기되기도 했지만 두 달 늦은 지난 16일(현지시간) 테슬라 세미를 처음으로 공개했고 테슬라가 이미 세미 트럭 공개 일정을 두 차례나 연기한 것은 생산 부진에 시달리는  '모델 3' 생산에 집중하기 위해서였는데요. 하지만 모델 3은 결국 올해 안에 출시되지 않을 것으로 보입니다.

가격

테슬라가 최근 공개한 첫 전기트럭 테슬라 세미의 가격을 최소 약 1억 6300만 원으로 책정했습니다. 미국 시장 반응은 테슬라 세미의 가격에 대해 예상외로 적정한 수준이라는 분위기입니다. 24일 테슬라 미국 웹사이트에 따르면 주행거리 300마일(482.8km)형 테슬라 세미의 예상 판매가를 15만 달러 (약 1억 6300만 원)로 책정했고 주행거리 500마일(804.7km)형의 예상가는 18만 달러(1억 9천500만 원)로 매겨졌습니다. 구매 예약을 위한 계약금은 2만 달러 (2천200만 원)입니다. 초기 생산분 한정판인 파운더스 시리즈 구매하려면 20만 달러 (2억 1천700만 원)를 모두 선불로 내야 합니다. 500마일형 테슬라 세미가 일반 세미 트럭보다 약 6만 달러(6505만 원) 비싸지만, 테슬라 예측대로라면 테슬라 세미의 운행비용이 20%가량 적기 때문에 적정한 가격입니다. 이는 100만 마일을 주행할 경우 테슬라 세미의 운행비용이 25만 적게 드는 가격이라고 미국 IT 매체 엔가젯이 보도했습니다. 미국 전기자동차 전문매체 일렉트렉은 테슬라 세미 가격이 25만 달러에 가까울 것으로 전망한 바 있습니다. 일부 전문가는 미국 화학 전문잡지 ACS 에너지 레터스에 게시한 글에서 600마일을 달릴 수 있는 전기트럭이 40만 달러(4억 3천만 원)에 달하는 배터리를 필요로 할 것이라고 분석했습니다. 이에 따라 일부에서는 테슬라가 세미의 생산비용을 줄일 새로운 기술이나 비결을 숨겨두고 있을 것이라는 관측입니다. 회생브레이크는 운동에너지의 98%를 회수하는 덕분에 짐을 가득 싣고 고속도로를 달릴 때 에너지 소비량이 시간당 2km 불과합니다. 연간 5만 마일(8만 km)을 주행한다고 가정할 때 연료비만 1만 달러(1100만 원)를 절약할 수 있다는 게 테슬라모터스의 주장입니다. 일론 머스크 CEO는 "절대가격보다, 주행거리 대비 가격을 감안하면 세미는 기존 디젤 트럭 대비 저렴하다"라며 "주행거리 100만 마일까지 품질을 보증할 계획"이라고 말했습니다.

중앙 운전석

테슬라 세미가 보여준 기존 트럭과의 큰 차이는 핸들과 운전자의 위치입니다. 일반 트럭의 운전석이 차내 왼쪽에 있는 것과 달리 세미의 운전석은 정중앙에 위치하며 양쪽에 터치스크린 패널이 하나씩 탑재되어 있습니다. 기존 트럭들처럼 대형 디젤 엔진이 없기 때문에 운전석이 기존 트럭보다 앞쪽에 있으며 기존 트럭 엔진이 들어가던 공간은 승차·적재 공간으로 재구성해 운전자가 더 넓은 공간을 확보하여 공간 활용도를 높였습니다. 테슬라 세미는 보급형 세단 모델 3의 터치스크린 패널을 이용하는 등 기존 모델에서도 일부 의존했습니다.

주행거리

세미가 기존 트럭을 능가한 경쟁력 있는 상품으로 평가받는 배경은 한번 완전 충전으로 달릴 수 있는 최대 주행거리가 500마일(약 805km)에 달하기 때문입니다. 테슬라모터스의 자체 고속 충전기(메가 차저)를 사용하면 30분만 충전해도 400만일 (약 644km)을 주행 할 수 있습니다. 업계 일각에서 예측한 한 번 충전 후 주행거리가 200~300마일 (321.9~482.8km)에 그칠 것이라는 일부 전망을 일축했습니다.

'세미'는 2019년 생산이 계획된 상황에서도 대형 유통, 운송업체들로부터 선 예약이 쇄도하고 있습니다. CNN머니에 따르면 월마트는 CNBC와의 인터뷰를 통해 미국과 캐나다에서 사용할 테슬라의 전기트럭을 15대 주문했다고 밝혔습니다. 월마트 측은 이번 전기트럭을 15대 주문했다고 밝혔습니다. 월마트 측은 이번 전기트럭 사용으로 자사의 저공해 및 지속 가능성 목표치에 도달하는데 도움이 될 수 있을 것이라고 예상했습니다. 월마트는 관계자는 "우리는 대체연료 트럭 등을 포함해 새로운 기술을 시험해온 긴 역사를 갖고 있다"라며 전기트럭을 처음으로 시험해보게 돼 흥분된 상태"라고 소감을 밝혔습니다. 미국 슈퍼마켓체인마이어도 전기트럭이 출시된 당일 대당 5000달러 (약 500만 원)의 보증금을 내고 4대를 주문했다고 블룸버그 통신에 밝혔습니다. 이 밖에 J.B 헌트 트랜스포트 서비스도 40대를 주문한 것으로 알려졌습니다. 미국의 대형 물류 회사 J.B 헌트의 최고경영자 (CEO) 존 로버츠는 "이번 테슬라의 전기트럭 예약은 업계 변화하는 기술을 시행해보려는 우리에게 중요한 조치"라고 강조했습니다. 로버츠 CEO는 이번 전기트럭이 국내 노선에 유용할 것이라며, 서부 연안에 배치할 계획이라고 덧붙였습니다.

속도

세계 최대 전기차 제조사인 중국 비야디(BYD)를 비롯해 현대차그룹·폴크스바겐그룹·다임러그룹 등 기존 상용차 제조사도 전기 트럭을 개발 중입니다. 테슬라모터스의 세미가 놀라운 건 기존 전기 트럭 대비 뛰어난 가속 성능 때문입니다. 일론 머스크 CEO는 세미가 정지 상태에서 시속 100km까지 가속하는데 걸리는 시간(제로백)이 5초에 불과하다고 밝혔습니다. 일반적인 디젤트럭 가속성능은 15초 안팎입니다. 8만 파운드(36.3t)  트럭 세미의 제로백은 뒤에 짐을 싣는 트레일러를 떼고 주행할 때 기준이지만 그렇다고 하더라도 트럭의 네모진 차체와 크기를 고려하면 5초는 상당히 빠른 수치입니다. 제네시스 G70(제로백 4.7초)에 이어 국산차 두 번째로 빠른 기아차 스팅어 (제로백4.7초)와 가속 성능이 비슷합니다. 애스턴마틴, 메르세데스-벤츠 등 현존 고급 스포츠카도 제로백 5초대 모델이 수두룩합니다. 36t을 가득 싣고 달릴 때도 100km까지 가속하는데 걸리는 시간은 20초에 불과합니다. 일반적인 36t 디젤 트럭은 1분 동안 힘껏 액셀러레이터를 밟아야 100km/h에 도달합니다. 테슬라모터스는 디젤엔진 대신 전기모터를 사용하면서 이와 같은 가속 성능을 구현했습니다. 일반 트럭과 달리 변속기가 없어 변속할 때 손실하는 힘이 없고, 클러치가 없어 가속·감속도 부드럽습니다. 대신 세미는 전기모터 4개를 바퀴 위에 장착했습니다. 모델 3의 전기 모터를 탑재하는 등 기존 모델에도 일부 의존했습니다. 바퀴마다 놓인 모터와 차체 중심에 위치한 배터리는 트럭 조향력을 높였습니다. 모터마다 개별 바퀴의 구동력을 제어할 수 있기 때문입니다. 일론 머스크 CEO는 "(4개의 중) 전기모터 2개만 이용해도 디젤트럭보다 빠르다"라고 자신했습니다.