217 전기자동차는 환경을 위한 도구이지 목적이 아니다.

#자생 #자동차를생각한다

217 전기자동차는 환경을 위한 도구이지 목적이 아니다.

자동차의 동력원이 다양해 지고 있다. 자동차 연비 문제에서 가장 큰 이슈는 도요타의 하이브리드 자동차 프리우스 였다.

엔진과 모터를 동시에 사용하면서 엔진의 장점과 모터의 장점을 적절히 이용하여 획기적인 연비 개선을 이루었다.

이에 대항하기 위해

1. 독일은 클린 디젤을 만들었다. 디젤은 CO2 발생이 적지만 NOx 발생이 많고, 미국에서 소프트웨어 조작을 해서 오랜 기간 미국 감독 기관을 속였다. 이와 관련된 내용은 <폭스바겐의 어둠>이란 글 시리즈로 소개했다.

2. 미국은 그냥 세단 보다는 타국 메이커가 잘 못 만드는 픽업트럭을 공략했다. 마침 기름값이 떨어져서 인기가 있었다.

3. 하이브리드 자동차는 (내 생각에는) 손이 많이 가는 기술이다. 손이 많이 가는 기술의 의미는 tuning을 잘해야 한다는 의미이다. 어떨때는 엔진이, 어떨때는 모터가 더 효율적이기 때문이다.

4. 수학과 계산, 앞뒤 딱 맞아 떨어지는 것을 좋아하는 서양 사람들이 선호하는 기술이 아니다. 곤사장이 CEO였던 닛산은 하이브리드 개발을 포기했고, 혼다는 하이브리드에 도전했고 개발에 성공했다.

5. 일본의 마쓰다는 회사의 규모가 작아서 충분한 개발비용이 없었다. 그래서 하이브리드 개발을 포기하고 차라리 엔진을 더 잘 만들어서 연비 개선을 하겠다는 방향으로 나아갔다.

6. 마쓰다는 연비라는 개념보다는 엔진의 열효율이라는 개념 을 사용했다. 엔진을 만들어도 자동차의 크기 등 다양한 요소에 따라 연비가 달라진다.

7. 하지만 열효율은 순수하게 엔진의 에너지 효율을 나타내는 지표이며 연비는 완성차를 평가하는 지표이다. 마쓰다는 엔진을 개발하면서 열효률이 얼마라는 표현을 사용했다. 엔지니어들이 열효율이라는 하나의 지표를 개선하는데 모든 힘을 기울였다. 교과서에 나오는 내용을 그대로 실현한 것이다. 마쓰다는 이런 개념을 도입하면서 가솔린/디젤 엔진을 만들었고 <스카이액티브>라는 브랜드를 만들었다.

8. 도요타는 마쓰다의 기술을 배우기 위해서 하이브리드 기술을 줄테니 엔진기술을 달라고 설득했고, 결국 두 회사는 alliance를 맺는다. 이후 도요타도 엔진 개발시 열효율이라는 개념을 사용했고, 이젠 일본 메이커는 엔진 개발할 때 항상 열효율이 얼마다라는 표현을 한다.

9. 과거 가솔린의 열효율이 30%대 이었다고 알려져 있으나, 이제 일본 메이커의 신규 엔진은 45%의 열효율을 달성하고 있다. 실험실 레벨에서는 50%까지 달성했다.

10 독일 메이커는 하이브리드 개발 포기 이후, 클린 디젤을 열심히 했지만, 사기극으로 끝났다. 난 엔진의 주도권이 일본으로 넘어갔다고 생각한다.

독일 메이커는 정부의 환경 규제를 달성하기 위해서는 전기차를 만들어서 팔아야 한다.

11. 작년에 유럽의 CO2 규제에 가장 손쉽게 통과한 회사는 도요타이다. 하이브리드의 CO2 발생량이 작기 때문이다. 전기차가 없어도 통과했다.

12. 만약 차 한대에 CO2 발생량이 100이라고 하고 100대를 판다고 하자. 전체 CO2 발생량은 10,000이다. 엔진의 열효율을 개선해서 CO2발생량을 98로 개선하면 전체 CO2발생량은 9,800이다. 일본식 방법이다.

또 다른 방법은 엔진의 개량을 포기하고 전기차를 만들어 2대를 판매한다. 그러면 100대를 팔때 CO2 전체 발생량은 9,800이다.

이 2가지 방법중 도요타는 앞의 방법을 VW은 후자를 하고 있다.

13. 만약 LCA(Life Cycle Assessment)라는 개념으로 자동차의 환경 규제를 하면 어떻게 될까? 이때에는 전기자동차의 CO2 발생량도 zero가 아니다. 일본 기업은 당연히 LCA를 선호한다. 전지구적인 차원에서도 LCA가 논리적으로 환경을 위해 더 적합한 방식이다.

14. 당장은 차량의 CO2만으로 규제하고 있지만, 조만간 LCA로 변경이 될 것이고, 이렇게 되면 조건에 따라 어느 동력원이 더 친환경적인지가 달라진다.

15. 전기차가 무조건 친환경적이라고 주장하기 보다는 어느 조건은 어떤 것이 더 좋고, 더 친환경적이기 위해서는 어떻게 가야 한다라는 좀더 구체적이고 세련된 논의로 전환하는 것이 필요하며, 이런 의미에서 마쓰다가 제사한 LCA 그래프는 무척 흥미롭고 재미있다.

16. 내가 인용한 마쓰다의 LCA 그래프는 일본 경제신문의 기술을 전문적으로 다루는 xtech 유료기사에서 인용한 것으로 상세한 숫자는 나와 있지 않고, 기사에 인용된 숫자를 그래프에 표현한 것이다. (하기 사진 참조)

17. 마쓰다가 LCA 계산하면서 여러가지 사용한 조건을 논문으로 적었고, 아직 자세하게 읽어 보지는 않았다. 그곳에 사용된 값이 비현실적이라고 비난할 수도 있지만, 내가 생각하는 것은 이런 어프로치가 더 바람직한 논의라는 것이다. 가솔린이 무조건 전기차보다 환경적으로 나쁘다라는 말은 적절하지 않다. 가솔린도 점점 좋아지고 있다.

18 일본 경제의 자매지인 월간 오토모티브 21년도 2월달 테마 스토리는 <자동차 엔진은 좀 더 깨끗해 진다> 이다. 엔진 개발을 포기하는 것이 좋을지, 계속 진화시키는 것이 좋을지 알 수 없다. 적어도 일본은 계속 진화시킨다라는 입장인 듯 하다. (사진2,3 참조)

19. 어쩌면 가솔린 개발은 이제 일본 메이커만 하게 되고, 이것이 일본 자동차 메이커를 잘 되게 할지, 못되게 할지 그것도 알 수가 없지만, 적어도 우리가 하는 여러가지 논의는 전지구적인 차원에서 환경에 도움되는 방향으로 선택해야 한다는 점을 잊어서는 안 된다.

20. 전기자동차는 환경을 개선화는 도구이지 목적이 아니다.

주진형

참조하세요. (메신저로 연락 바랍니다. 논문 송부드리지요)

사진1) 마쓰다의 LCA 계산

사진2) 닛케이 오토모티브 2021년도 2월호 표지

사진3) 엔진의 열효율 향상도