[MT리포트] "친환경 대명사?"… 韓전기차의 딜레마

[韓전기차 3가지 딜레마]①화석연료로 전기 생산해 전기차 구동


"검증 없이 무조건 전기차가 환경에 더 좋다고 판단하는 것은 '넌센스'다. 화석연료에 의존해 전기를 생산하면 더욱 큰 문제다."(세르지오 마르키온네 페라리 CEO)

전기모터로 구동하는 전기차(EV)는 수소전기차(FCEV), 플러그인하이브리드(PHEV), 하이브리드(HEV)와 함께 '친환경차'로 분류된다. 하지만 전기차를 '진정한 친환경차'로 볼 수 있는지에 대해선 자동차 업계에서 논란이 분분하다.
전기차의 동력원이 무엇인지, 배터리는 어떻게 만드는지, 배출되는 이산화탄소의 양은 얼마나 되는지 등을 모두 따져봐야 한다는 설명이다.

특히 우리나라의 경우 신재생에너지 발전 비율이 세계 최하위권 수준이어서 대부분 화석연료나 원자력을 통한 발전으로 전기차를 구동한다는 딜레마를 안고 있다.

우리나라와 같이 전력생산의 40%를 석탄발전에 의존하면서 신재생에너지 발전 비중이 5% 미만인 국가에서 '전기차=친환경차'라는 공식을 무조건적으로 받아들이기는 어렵다는 뜻이다.


세계 각국의 에너지 정보를 제공하는 미국 중앙정보부(CIA)의 월드 팩트북(2015년)에 따르면 한국은 총 발전용량에서 원자력발전소가 차지하는 비율이 26.8%로 세계에서 네번째로 높았지만 신재생에너지 발전 비율은 1.9%로 82위였다.

덴마크(43.1%), 독일(41.2%), 스페인(30%), 포르투갈(29.4%) 등 유럽국가는 물론 중국(9%), 미국(7.4%), 일본(3.8%) 등에도 한참 뒤지는 수준이다. ‘

내연기관차의 경우 운행단계에서 오염물질이 주로 배출되는 반면 전기차는 전기 생산단계에서 나온다. 전기차 구동을 위해 충전용 전기(수송용 전기)를 생산하는 과정에서 온실가스와 미세먼지가 배출된다.

에너지경제연구원에 따르면 동일한 주행거리(㎞)당 온실가스(이산화탄소) 및 미세먼지(PM10) 배출량을 비교하면 전기차가 온실가스는 내연기관차의 약 절반(53%), 미세먼지는 92.7% 수준을 배출하고 있다.

전기차 운행과정에선 이산화탄소가 적지만 생산 및 폐기과정에선 이산화탄소 배출이 오히려 높다. 이산화탄소 배출량은 전기차가 49.12g, 내연기관차가 44.55g이다.

안상진 한국과학기술기획평가원(KISTEP) 연구위원은 '대기오염을 유발하는 전기차의 역설'이라는 보고서에서 "2030년까지 전기차 보급으로 도로오염원(차량)에서 나오는 미세먼지 양은 감소하나 전력생산을 위해 배출되는 양은 오히려 증가한다"며 "결과적으로 전기차 보급으로 사회 전체적으로 배출되는 미세먼지 양은 증가한다"고 말했다.

아울러 전기차는 희귀금속 배터리 원재료, 전기 저장 문제 등이 단점으로 지적된다. 전기차는 전기를 저장할 순 있어도 생산은 못하기 때문에 비상시 전력공급 측면에서 수소전기차보다 불리하다. 반면 수소전기차는 10만대가 보급되면 원자력 발전소 1기 분량의 전력을 생산할 수 있다. 약 33만 가구(3kW 가정용 발전기 기준)가 사용할 수 있는 전력량이다.

황시영 기자

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[韓전기차가 빠진 3가지 딜레마]②'한국형 충전인프라' 구축 필요성..이동식 충전기 대안으로 떠올라

전기차 이동형 충전기 RFID가 부착된 한 아파트 콘센트./사진제공=파워큐브코리아

#.서울 영등포구의 한 아파트에 거주하는 주부 C모씨(38)는 전기차 구매에 관심이 많았다. 아이 등하교와 장보기 등 시내주행 용도로 주로 쓰기엔 요즘 나오는 전기차가 충분하다고 판단해서다.

하지만 현재 사는 단지의 '주차 전쟁' 현실을 직시하곤 마음을 접었다. 20여년 전 지어질 때 기준 주차 면수로 이미 과포화 상태다보니, 주차난으로 인한 주민 간 갈등이 적지 않다. 충전소 설치 절차도 복잡한데다 필수 관문인 입주자대표회의 동의를 받을 엄두가 나지 않아 결국 구매를 포기했다.

국내 전기차 3만대 시대가 다가왔지만 여전히 '아파트 공화국'인 한국에서 전기차를 몰기란 웬만한 용기와 끈기 없인 쉽지 않은 일이다.

우리나라 거주 형태 중 아파트 비중은 전체의 60.1%(2016년 통계청 기준)를 차지한다. 독립주택 위주인 북유럽이나 미국 캘리포니아의 선진 전기차 인프라 제도를 국내에 그대로 접목하긴 어려운 이유다.

2016년 6월 이후 500가구 이상 신축 아파트들은 그나마 전기차 충전소 의무 설치 대상이었다.

서울의 한 신축아파트 주차장. 고정형 전기차 충전기 구역이 설치됐지만, 일반 내연기관 차량이 주차해 있다./사진=황시영 기자

그러나 대다수 '기축' 아파트 단지에서 고정형 완속 충전기를 설치하려면 입주자대표회의 동의라는 험난한 산을 넘어야 한다.

기존에 충전 구역이 설치돼도 (일부 전기차 소유자에 대한) 특혜 시비가 빈번했는데, 오는 9월부터 내연 차량이 이 구역 주차시 과태료를 부과하는 법안까지 공포되면서 벽이 더 높아졌다.

상황이 이렇다 보니 기축 아파트 거주 전기차 이용자들 중에는 인근 관공서나 대형마트 공용 충전시설을 쓰는 경우가 많다. "내 전기차에 '집밥'(거주지 내 충전) 좀 먹이고 싶다"는 하소연도 나온다.

때문에 '한국형 충전인프라'를 구축해야 한다는 목소리도 높다. 김필수 대림대 자동차과 교수(한국전기차협회 회장)는 "한국의 특수한 주거 문화에서 돌파구이자 대체재가 바로 이동용 충전시설"이라고 말했다.

김 교수는 "우리 정부가 4년뒤(2022년) 전기차 35만대를 보급하겠다는 계획으로, 수년 내에 다가올 '전기차 빅뱅'에 대비해 충전 인프라 선제 구축이 시급하다"며 "계량기와 스마트 충전기능 등이 함께 내장된 미래형 스마트 콘센트도 개발된 만큼 새 아파트의 경우 이를 적용하고 기존 아파트도 대체하면 더욱 활성화될 수 있다"고 지적했다.

그러면서 "다른 콘센트와의 전력량을 자동으로 조정하는 '스마트 그리드'도 실현 가능한 만큼 정부에서 더욱 보급에 나서야 한다"며 "공급되는 전기에너지가 부족할 경우 지역별 변전 용량의 증대에 대한 지원도 고려해 볼 만하다"고 덧붙였다.

일각에선 공용·민간 구분 없이 관리하는 전기차 충전시설 통합 콘트롤센터가 필요하다는 지적도 있다.

이동형 충전기는 기존 아파트 주차장에 있는 실내 벽면형 콘센트에 연결해 무선인식태그(RFID)에 등록한 뒤 충전하는 방식이다. 별도 주차 공사를 하거나 구역을 지정하지 않고도 콘센트가 위치한 곳마다 옮겨 다니며 충전할 수 있다.

전기요금도 해당 충전기 소유주에게 개별 부과되는 만큼 다른 입주자들의 거부감도 덜하다. 파워큐브코리아(EV-라인)가 환경부 지원사업자로 서비스를 제공하고 있다. 시간당 충전 용량이 3kW로 고정형의 절반 수준이어서 시간이 더 걸린다는 게 단점이다.

국토교통부가 앞으로 500가구 이상 신축 아파트 단지에 전기차 충전을 위한 콘센트를 의무 설치토록 법을 개정해 이동식 충전기가 확대될 것으로 보인다.

한 전기차 사용자는 "아파트 입주자대표회의에서 전기차 시스템에 대해 이해하려는 노력 없이 무조건 반대하는 사례도 많았다"며 "정부·지방자치단체도 충전 인프라 구축 시 장점에 대해 더 알리고 절차도 간소화할 필요가 있다"고 말했다.

이동형 충전기 사용 모습/사진제공=파워큐브코리아

장시복 기자

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[韓전기차 3가지 딜레마]③코발트 가격 3배 넘게 급등…콩고·중국 쏠림 현상도 문제

전기차 가격에서 배터리가 차지하는 비중은 55%다. 코발트는 원가 구조상 배터리 가격의 10%를 차지해 꼬리 격으로 보인다. 하지만 수급이 위태로워 '전기차'라는 몸통을 흔들고 있다.

현재 콩고와 중국 위주의 코발트 쏠림 현상은 기존 내연기관 자동차의 젖줄인 원유가 중동과 북해, 멕시코만에 나뉘어 있는 것과 차원이 다르다. 코발트 수급 불안정은 전기차의 보편화를 가로막을 근원적 문제다.

13일 관련 업계에 따르면 코발트 가격은 2016년 평균 톤(t)당 2만5654달러에서 지난 11일 8만9166만달러로 3배 넘게 치솟았다.

코발트(cobalt)라는 이름은 독일어 'Kobold(도깨비)'가 어원이다. 코발트 광석의 제련이 어려워 광부들이 이 광석에 도깨비가 붙어 있다고 믿은 데서 유래한 것으로 알려졌다.

코발트는 과거 조선시대 청화백자의 안료로 쓰였지만 현재는 전기차 배터리 양극재의 핵심 원재료로 쓰인다. 니켈과 코발트, 망간으로 구성된 양극재에서 코발트는 니켈의 불안정성을 보완해주는 역할을 한다. '안전하게 장시간 출력을 해야 하는' 전기차의 배터리의 핵심 재료다.

문제는 코발트가 분쟁 지역인 콩고민주공화국에 집중 분포돼있다는 것이다. 2016년 세계 코발트 광산생산량은 12만3000톤인데 이중 절반인 6만6000톤이 콩고에서 생산됐다. 한국자원정보서비스에 따르면 콩고 코발트 생산의 연성장률은 4.6%로 2020년엔 7만8900톤의 생산량이 예상된다.

코발트 생산 강자인 콩고 정부는 공급에 절대적인 권력을 가지고 있다. 실제로 최근 코발트를 국가 전략광물로 지정해 정부 로열티를 2%에서 10%대로 5배 넘게 올렸다.

콩고에서 생산되는 코발트의 약 20%가 아동 착취를 통해 생산된다는 문제도 여전하다. 이에 국제연합(UN) 등 국제사회에선 콩고 정부에 경고를 보내고 있으며 이로 인해 코발트 유통에 차질이 빚어질 가능성이 높다. 미국 정부도 반군의 자금원이 된다는 이유로 코발트를 '분쟁 광물'로 지정한 바 있다.

콩고와 함께 코발트 주요 생산국인 중국도 변수다. 글로벌 전기차 강국을 노리는 만큼 국가차원 자원수급 전략을 일찌감치 가동한 것. 세계 정련 코발트 생산량은 9만4000톤인데 이중 절반인 4만5000톤을 중국이 생산 공급했다. 현재 콩코에서 이뤄지는 생산·탐사 프로젝트 상당수에 중국 기업이 참여하고 있다.

LG화학 (378,500원 ▲3,000 +0.80%), 삼성SDI (405,500원 ▲19,500 +5.05%) 등 국내 배터리 업계는 중국 코발트 업체와 합작사 설립해 수급 안정성을 확보하는데 주력하고 있다. 또 코발트 비중을 낮춘 양극재를 개발하며 코발트 의존을 줄이는데 노력하고 있다.

하지만 뾰족한 묘안은 없는 상황이다. 중국이 코발트 수급의 칼자루를 쥐면서 수급 농단에 나설 경우 국가 차원에서 막을 수 있는 대응책도 없다.

새로운 공급망을 찾지도 못했다. 이와 관련해 한국광물자원공사 자원정보협력팀팀도 보고서를 통해 "코발트는 생산의 획기적인 증가에 어려움이 있다"며 "신규 대형광산의 개발 등은 요원한 상황으로 공급량은 현재 수준을 크게 벗어나기 힘들 것"이라고 진단했다.

한민선 기자