친환경성을 중시한 자동차의 비교
FCEV와 BEV의 미래 전망에 대해 분석해보자. 현재 내연기관 자동차에서 친환경 자동차로의 시대적인 변화는 탄소 중립적 에너지 사용을 원하는 시대적 요구사항에 따른 트렌드로 본다. 따라서 해당 연구는 시장성, 개발 비용, 인프라 등 다른 변수를 제쳐두고 미래 시장을 선도할 핵심적 변수로 에너지원의 친환경성을 선정하였으며 FCEV 와 BEV 을 이러한 관점으로 비교하는데 목적을 두고 있다.
BEV는 전기를 동력원으로 사용하지만 해당 전기를 생산하는데 있어 탄소를 배출해낸다는 점에서 아쉬운 점을 보인다. 현재 세계에서 가장 많은 전기를 생산해내는 방식인 석탄 발전을 기준으로 BEV에 들어가는 전기를 생산하는데 있어 얼마만큼의 𝐶𝑂2를 배출하는지 추정해볼 것이다.
FCEV는 수소를 동력원으로 사용하지만 해당 수소를 생산하는데 있어 탄소를 배출해낸다는 점에서 아쉬운 점을 보인다. 본 연구에서는 현재 세계에서 가장 대중적으로 사용되는 수소 생산 방식인 SMR 100 방식을 기준으로 FCEV 에 들어가는 수소를 생산하는데 있어 얼마만큼의 𝐶𝑂2를 배출하는지 추정해볼 것이다.
연비가 6.3km/kWh 인 아이오닉(BEV)이 100km 를 주행하는데 필요한 전기는 15.873kWh가 필요하다. 석탄 발전소가 15.873kWh 를 생산하는데 필요한 석탄의 에너지는 36.49kWh이다. 석탄 36.49 kWh 가 배출하는 𝐶𝑂2는 36.198kg 이다. 즉 아이오닉은 100km를 주행하며 사실상 총 36.198 kg 의 𝑪𝑶𝟐를 배출하는 것과 같다.
넥쏘(FCEV)가 100km를 주행하는데 필요한 수소는 1.067kg이 필요하다. SMR 100 방식으로 수소 1.067kg을 생산하는데 필요한 천연 가스는 56.668kWh 이다. 천연 가스 56.668kWh 가 배출하는 𝐶𝑂2는 31.111kg이다. 전기 5.24kWh를 생산하는데 필요한 석탄은 12.046kWh 이다. 석탄 12.046kWh가 배출하는 𝐶𝑂2는 11.95kg이다. 즉 넥쏘는 100km를 주행하며 사실상 총 43.061kg의 𝑪𝑶𝟐를 배출하는 것과 같다.
두 전기 자동차의 탄소 배출량을 비교해보았을 때, BEV 쪽이 좀 더 친환경 쪽에 가깝다는 결론이 나왔다. 인프라, 개발비용, 안정성 문제 등등 다른 변수들을 고려해보아도 BEV 쪽이 미래에 우세한 친환경 자동차가 된다고 볼 수 있다. 추정에 사용된 가정을 살펴보자. 모든 전기는 가장 탄소 배출량이 많은 발전 방식인 석탄 발전을 이용해 생산한다고 가정하였다. 그러나 실제로 전 세계적으로 보면 전기 생산에 있어 석탄 발전이 지배적이라는 데는 이견이 없지만, 선진국의 경우는 석탄 발전이 전기 생산량의 30% 정도이고, 원자력 발전이 대략 30%, 신재생 에너지가 7~8% 차지 하는 등 탄소를 배출하지 않는 방식으로도 많은 전기를 공급하고 있다. 그러나 수소의 경우 물에서 수소를 추출해내는 전기 분해 방식의 경우 비용이 매우 비
싼 편이고, 생산하는 수소의 약 18%만 전기 분해 방식으로 생산되고 있는 실정이다.
나머지 방식은 여전히 탄소를 배출하는 방식에 의존하고 있다. 정리하자면 BEV에 공급되
는 전기의 경우 선진국 기준으로 탄소 중립적 공급이 어느정도 실현되었지만, FCEV에 공급되는 수소의 경우 탄소 중립적 공급이 아직은 요원하다는 것이다. 전고체 배터리 기술이 상용화되고 BEV의 가장 큰 문제인 배터리 문제가 개선이 되면 앞서 언급한 친환경적 에너지 문제와 겹쳐 인프라, 시장성 등 여러 변수에 편승하여 미래 전기 자동차 시장의 추세는 BEV 쪽으로 기울게 될 것이라 예상한다.