심각한 기후위기에 대한 대응으로 전 세계적으로 친환경, 탄소중립에 집중하며 자동차 시장에도 변화의 바람이 불었습니다. 탄소 배출량이 많았던 기존의 내연기관 자동차는 사라지고 전기차가 도로 위를 점령하기 시작했죠. 이에 따라 글로벌 완성차 업체들은 소비자 마음을 사로잡을 차세대 전기차 기술을 발 빠르게 선보이고 있습니다.
미래 전기차 시장의 게임 체인저가 될 이색 기술들을 만나 보시죠.
진정한 그린에너지 자동차, 태양광 충전 전기차 등장
태양광 에너지만으로 자동차가 움직인다면 어떨까요? 네덜란드 아인트호벤 공과대학(Eindhoven University of Technology)의 22명의 학생으로 구성된 ‘솔라팀 아인트호벤(Solar Team Dindgoven)’은 일명 자급자족 태양광 전기차를 만들어 왔는데요. 지난 9월에는 단순히 이동 수단의 기능을 넘어서 이동식 주택 역할을 하는 캠핑카, 스텔라 비타(Stella Vita) 모델을 선보였습니다.
스텔라 비타는 차체 지붕에 태양 전지판이 설치되어 있습니다. 그리고 수면, 요리 및 식사에 필요한 내부 공간 확보에 효율을 더하는 리프팅 루프 기능이 있는데요. 이때 지붕 안쪽에 있던 여분의 태양 전지판을 측면으로 펼쳐 패널 표면적을 두 배로 늘릴 수도 있죠.
자동차 배터리는 태양광만으로 2~3일 사이에 완충되며 실내 편의시설을 사용하지 않는다는 가정하에 햇볕이 잘 드는 날엔 약 730km를 운행할 수 있답니다.
차량 내부는 일상생활에 필요한 기본 시설이 마련되어 있으며 모든 것은 태양광으로 얻은 에너지로 작동됩니다. 이때 차량 인포테인먼트 시스템이 에너지 소비량을 알려주기 때문에 효율적인 에너지 사용이 가능합니다.
비록 충전을 위해 긴 시간 동안 정차해 있어야 하지만, 미래 친환경 전기차에 새로운 솔루션이 될 수 있을지 앞으로의 발전이 기대되는 바입니다.
전기차 충전 인프라 혁신! 무선 충전 기술
전기차 수요와 비례해 충전 인프라에 대한 기대치도 높아지며 무선 충전 기술 개발과 상용화를 추진하고 있습니다. 이는 주차장 바닥에 무선 충전이 가능한 시스템을 구축하고 차량이 해당 시스템에 진입했을 때 비접촉 형태로 충전이 가능한 혁신 기술이죠.
한국은 그동안 국내 전파법상 무선 충전을 사용할 수 없었으나, 이번에 현대차가 신청한 ‘전기차 무선 충전 서비스’가 대한상공회의소 샌드박스 지원센터와 과학기술정보통신부가 심의 위원회를 통해 실증 특례를 승인받아 이목이 집중되고 있습니다.
한편, 만도는 전기차 무선 충전 관련 국책과제 수행을 위한 기술 개발에 참여하며 인프라 구축에 적극 기여하고 있습니다.
그리고 이달 초, 무선 충전 인프라를 재촉하는 모델이 출시됐습니다. 바로 제네시스의 전기차 GV60인데요. 무선 충전 시스템 탑재로 충전 인프라의 제약을 없애며 소비자들의 이목을 사로잡았습니다.
아직은 부족한 무선 충전 시설과 효율 개선 등의 숙제가 남아 있지만, 국내외 전기차 시장에서 많은 관심을 두고 있는 만큼 미래 전기차 충전 시스템에 혁신적인 변화를 일으킬지 기대됩니다.
전기차 시장 경쟁력 잡는 배터리 재활용 기술
전기차 시장에서 배터리는 핵심 요소입니다. 배터리 가격이 곧 전기차의 가격이라고 할 정도죠. 그런데 한편으로는 폐배터리 처리 문제로 인해 환경을 오염시키는 문제 요소로도 평가되는데요. 이에 각국의 완성차 업체들은 폐배터리 재활용 기술을 통해 솔루션을 제안합니다.
폐배터리 재활용 방법은 크게 두 가지로 나뉩니다. 먼저, 폐배터리를 분해해서 핵심 소재인 리튬, 코발트 등을 추출해 판매하거나 새 배터리로 제조하는 재활용 방법이 있습니다. 다음으로, 상태에 따라 에너지저장장치(ESS, Energy storage system)나 무정전원장치(UPS, Uninterruptible power system) 등으로 용도를 변경해 재사용하는 방법도 있죠.
이러한 폐배터리 재활용은 핵심 원자재의 안정적 확보와 가격 경쟁력은 물론이고 환경 오염 문제까지 해결 가능한 방안으로 주목받고 있습니다.
글로벌 전기차 업체 테슬라는 폐배터리 재활용 기술 개발에 아주 적극적인 행보를 보여주고 있습니다. 현재 중국 전기차 시장 판매량 1위인 테슬라는 이미 지난해 9월, 중국에서 배터리 재활용 서비스를 선보인 바 있습니다. 또한 지난 8월에 공개한 ‘2020 임팩트 리포트’에서 “자체 재활용 공정으로 배터리 셀 원료의 약 92%를 회수할 수 있다”라며 2020년 기준 니켈 1300t, 구리 400t, 코발트 80t의 재활용을 밝혔습니다.
그리고 이달 20일에 앞으로 스탠다드 레인지 전기차에 사용되는 배터리를 전량 LFP(리튬인산철) 배터리로 교체할 예정이라고 밝혀 화제인데요. LFP 배터리는 NCA 배터리에 비해 주행거리는 짧지만, 열 안정성이 높고 비용이 저렴하기 때문에 긴 주행거리가 필요치 않은 상업용 차량에 유리합니다.
이에 테일러 오건 스노우 불 캐피털 최고경영자(CEO)는 “LFP 배터리는 재활용하기가 쉬워 원료 조달 어려움도 적다”라고 했고, 샘 아부엘사미드 가이드하우스 인사이트의 분석가는 “가격을 낮추지 않고 수익을 높일 수 있는 현명한 아이디어”라면서 “포드나 폭스바겐과 같은 자동차 제조업체 또한 저가 모델에 사용할 LFP 배터리에 관심을 보이고 있다”고 설명했습니다.
실제로 폭스바겐 역시 지난 3월 15일 ‘파워데이’ 행사에서 2023년까지 저가형 모델에 LFP 배터리 탑재 계획을 내놓은 바 있습니다. 또한 폭스바겐은 폐배터리 원자재 회수율을 60%에서 95%로 늘리는 연구를 진행하고 있는데요. 이외에도 세계 각국의 완성차 업체들이 효율적인 배터리 재활용을 위해 노력하고 있습니다.
지금까지 미래 전기차에 도입될지도 모르는 차세대 배터리 기술들을 살펴보았습니다. 앞으로 전기차 시장에서 배터리가 게임 체인저로서 어떤 발전들을 이뤄낼지 기대됩니다.
