울산시는 5월 25일(수) 오후 3시 울산그린카기술센터에서 김기현 울산시장, 산업부 관계자, 기업인 등 150여 명이 참석한 가운데 ‘제10회 울산 자동차의 날 기념식 및 울산그린카기술센터 개소식’을 개최했다. 이날 기념식은 전기자동차 급속충전기 설치 협약을 비롯해 훈장 전수, 유공자 표창, 센터건립 경과보고, 기념사 및 축사, 테이프 커팅, 센터 관람 등으로 진행됐다.

기념식 전 ‘미래자동차 발전방안 세미나’ 열려

제10회 자동차의 날 기념식에 앞서 ‘미래자동차 발전방안 세미나’가 오후 1시부터 그린카기술센터 2층 대강당에서 자동차산업 관련 관계자 등 150여 명이 참석한 가운데 개최됐다.
세미나에서는 자동차부품연구원 이봉현 본부장이 ‘자동차 튜닝산업 현황 및 발전방안’을, 전자부품연구원 박상현 센터장이 ‘자율주행 및 스마트카 최신 기술동향’을, 현대자동차 이호민 책임연구원이 ‘전기자동차 개발동향 및 향후 전망’을 발표했다.

울산 자동차의 날 기념식에 그린카기술센터 문 열다

세미나에 이어 김기현 울산시장과 산업부 관계자, 기업인 등 150여 명이 참석한 제10회 울산 자동차의 날 기념식이 오후 3시 울산그린카기술센터에서 열렸다. 
이날 기념식에서는 전기자동차 급속충전기 설치 협약을 비롯해 제10회 울산 자동차의 날 기념 수상자로 정삼순 한주금속 대표이사가 철탑산업 훈장을 전수받았고, 박종문 오에스주대표이사 등 15명이 울산시장 표창을 각각 받았다.
울산그린카기술센터는 울산 중구 혁신도시 내 부지 5,517㎡, 연면적 1만 5,282㎡, 지하 3층, 지상 11층 규모로 지난 2016년 1월 준공되어 이번에 개소됐다.
센터에는 전기차, 수소기계-IT, 수소차, 스마트카, 디자인센터, 자동차-IT/NT/경량화 융합기술 분야 Lab 등 자동차 및 제조업 혁신분야 전문연구기관이 입주할 예정이다.
아울러 그린카기술센터는 울산 자동차산업의 지속 발전을 위한 친환경자동차 부품개발 활성화, 그린 전기차 연구기능 집적화 및 부품 상용화 연구 거점 확보, 그린카 부품분야 기업육성 및 연관 신산업 창출 등에 큰 역량을 발휘할 것으로 기대된다.
김기현 울산시장은 “현재 자동차산업은 엔저를 등에 업은 일본 차의 공격적인 가격 공세와 미국 등 글로벌 자동차 메이커와의 무한경쟁 속에 놓여있고, 특히 수입차 국내 점유율이 가파르게 늘고 있어 실적이 악화된 것으로 알고 있다”며 “하지만 갈대밭이었던 불모지 염포에 현대자동차가 세워져 자동차산업을 일으켜 세운 울산의 저력을 바탕으로 대기업과 중소기업의 동반성장, 그리고 노사가 화합해 미래형 자동차 등 기술을 더욱 개발해 나간다면 한 단계 더 도약할 것으로 생각한다. 울산 주력산업의 경쟁력을 회복하고 미래 신성장산업을 육성해 창조경제를 실현할 수 있도록 최선의 노력을 다하겠다.”고 말했다.
한편 울산 자동차의 날은 국산차 수출 1,000만 대를 기록한 1999년 5월 12일을 기념하기 위해 2006년에 제정됐다.

울산광역시청 www.ulsan.go.kr

미래 먹거리는 친환경 자동차
하이브리드차·플러그인하이브리드차·전기차·수소차

사진. 기아자동차 전기차 '쏘울EV'

현대차그룹은 지난 달 중순 친환경차 전용 모델인 ‘아이오닉’ 하이브리드차를 출시했다. 현대차그룹의 야심작인 아이오닉은 토요타의 프리우스를 능가하는 세계 최고의 연비를 자랑함으로써 대중의 관심을 한 몸에 받고 있다. 이처럼 최근 미래 먹거리 산업인 친환경차 시장을 위한 업계의 발걸음이 바빠지고 있다.
이에 본지는 환경부 자료를 바탕으로 친환경 자동차(하이브리드차, 플러그인하이브리드차, 전기차, 수소차)의 종류와 특징 및 세계 친환경 자동차 시장을 정리해 보았다.

Ⅰ. 친환경 자동차란?

1. 하이브리드차 (Hybrid Electric Vehicle)

하이브리드차는 엔진과 모터동력을 조합하여 구동하는 자동차로 출발과 저속 주행시에는 엔진 가동 없이 모터동력만으로 주행하는 점이 특징이다. 또한 배터리 충전은 ‘회생 제동’이라는 방식으로 이루어지는데, 그 원리는 감속시 브레이크를 밟으면 모터가 발전기로 전환되어 전기를 생성하고 배터리에 충전하는 방식이다. 이 때문에 연비가 기존의 내연기관차보다 40% 이상 높고 배기가스는 저감된다. 뿐만 아니라 엔진 출력에 모터출력이 추가되어 큰 구동력이 필요한 오르막길 등에서도 가속성능이 좋고 정숙한 승차감을 갖는 장점이 있다.

● 하이브리드차 작동원리

연료 소모는 최소화하면서 주행 성능은 극대화하기 위해 출발과 저속주행, 가속주행, 고속주행, 감속주행, 정지 등 5가지 주행 형태별로 모터주행과 엔진주행을 적절히 조합한 주행모드로 주행한다.
- 엔진에 모터의 동력을 더해 큰 힘으로 구동
- 차량 감속시 회생제동으로 충전하였다가 출발, 저속주행시 모터 동력만으로 주행하기 때문에 가솔린차 대비 연비 40% 이상 좋음

* 인버터(Inverter): 전기모터에서 생산된 교류를 직류로 변환시켜 배터리에 저장하고, 전기모터를 구동할 때는 역(易)으로 배터리에 저장된 직류를 교류로 변환시켜 전기모터에 공급하는 장치

사진. 기아자동차 하이브리드 SUV '니로'

사진. 한국토요타자동차 '프리우스' 하이브리드

2. 플러그인하이브리드차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

플러그인하이브리드차는 엔진과 모터동력을 조합하여 차량을 구동하는 면에서 하이브리드차와 동일하다. 단, 플러그인하이브리드차는 차량 추진 에너지를 공급하기 위해서 외부 전원으로부터 에너지를 끌어와서 저장하는 방식이다. 하이브리드차는 자체 엔진과 발전기에서 생산한 전기만을 저장하여 활용한다는 점에서 다르다.

● 플러그인하이브리드차 작동원리

배터리를 가득 충전한 후 출발하면 처음 40㎞ 전후까지 배터리 전원의 힘만으로 가는 전기차모드로 주행하고, 그 이후는 배터리 충전량을 일정 수준으로 유지하면서 하이브리드 모드로 주행한다.
- 전기차 모드와 하이브리드차 모드로 주행이 가능하여 전기차의 짧은 주행 거리를 극복
- 출퇴근거리(30~40㎞)를 연료 소모없이 전기차 모드로만 주행 가능
- 전기차 모드의 주행기능 강화로 하이브리드차 대비 배출가스 40~50% 저감

● 플러그인하이브리드 충전시스템

플러그인하이브리드차는 완속충전 인렛을 적용하고 있으며, 완속충전기 전용 충전케이블과 비상용 충전케이블을 제공하고 있다.

● 가정용 충전케이블 사용 주의사항

- 과전류 방지를 위해 가정의 콘센트와 전력용량 점검 필요
- 전기료 과다 발생(누진세)을 피하기 위해 전기차 요금제를 받는 별도 전력설비를 마련하거나 별도 충전 서비스 이용 필요
- 공동주택이나 타인 소유 건물에서 사용할 경우 도전(盜電)의 위험이 있으므로 사전 협의 후 사용 필요

사진. BMW코리아 플러그인하이브리드 'X5 xDrive 40e'

3. 전기차(Electric Vehicle)

고전압 배터리에서 전기에너지를 전기모터로 공급하여 구동력을 발생시키는 차량으로, 화석연료를 전혀 사용하지 않는 완전 무공해 차량이다.

- 내연기관차와 달리 엔진이 없어 배터리와 모터만으로 차량 구동
- 엔진이 없으므로 배출가스와 온실가스를 전혀 배출하지 않음
- 충전용량이 적을 경우 배터리 주행거리에 제한이 있음

● 전기차 시스템

· 충전시간
완속 충전시간(100%): 4시간 20분(6.6㎾)
급속 충전시간(83%): 24분(100㎾)~33분(50㎾)

사진. 한국GM 주행연장전기차(EREV) '쉐보레 볼트 EV'

사진. 르노삼성자동차 전기차 'SM3 Z.E.'

4. 수소차(Fuel Cell Eletric Vehicle)

수소차는 수소와 공기중의 산소를 직접 반응시켜 전기를 생산하는 연료전지 자동차로서 물 이외의 배출가스를 발생시키기 않기 때문에 각종 유해 물질이나 온실가스에 의한 환경피해를 해결할 수 있는 친환경적 자동차이다.

● 수소차 작동원리

수소가 연료전지에 공급되면 전자와 수소이온으로 분리되고 이때 발생한 전자들은 외부 회로로 전달되어 연료전지 자동차의 모터를 구성하는 동력원인 전기에너지로 사용된다.
또한 수소에서 분리된 수소이온들은 전해질 막을 통과해 막 반대편의 연료전지에 공급된 공기 중의 산소와 반응하여 물을 생성하게 된다. 이때 생성된 물은 수소차의 유일한 배출물로서 남은 공기와 함께 대기 중으로 배출된다.

● 시스템 구동 원리

수소차는 내연기관차와 달리 엔진이 없으며, 전기차와 달리 전기공급 없이 내부에서 전기를 생산한다.

수소탱크: 충전소에서 충전한 수소를 고압(700bar)으로 저장
연료전지: 수소와 산소를 화학반응시켜 전기를 생산
배터리: 연료전지에서 생산된 전기를 저장
모터: 배터리에 저장된 전기를 이용하여 자동차 바퀴를 구동

● 연료전지의 구조

수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 전기에너지를 생성하는 차세대 무공해 에너지이다.

수소는 (-)극에서 산화되고 산소는 (+)극에서 환원된다. 이 반응식에서 볼 수 있듯이, 수산화 이온(OH-)의 농도는 변하지 않고, 단지 수소와 산소로 물이 만들어진다. 이것은 수소가 공기 중에서 연소하여 물이 되는 반응과 동일하다.

사진. 현대자동차 '아이오닉' 하이브리드 렌더링 이미지(위)와 수소차 '투싼ix Fuel Cell(아래)'

Ⅱ. 친환경 자동차의 특징 비교

Ⅲ. 중장기 추진계획

● 친환경 자동차 시장 패러다임 변화

자동차 시장의 패러다임이 급변하면서 고효율 친환경 자동차 시장이 연평균 11.3% 성장하고 있다. 더불어 전기차를 포함한 친환경 자동차가 내연기관차를 대체해 나가고 있다.
· 친환경 자동차: 1,071(2010년) → 3,132만대(2020년)
· 가솔린차: 5,966(2010년) → 6,605만대(2020년)

● 친환경 자동차 시장 전망

EU는 환경문제 대응을 위해 EURO-6 배출가스 저감기준을 제시하고 있으며, 미국은 캘리포니아주를 중심으로 ULEV(Ultra Low Emission Vehicle), SULEV(Super Ultra Low Emission Vehicle)을 넘어서 ZEV(Zero Emission Vehicle) 프로젝트를 실행 중이다.
앞으로도 자동차 산업은 빠르게 고연비, 친환경 자동차 중심으로 재편될 것으로 예상되며, 하이브리드차, 전기차, 수소차로 대변되는 친환경 자동차가 큰 비중을 차지하게 될 것으로 전망된다.

● 전기차 급속충전시설과 완속충전시설 비교

출처. 환경부 www.me.go.kr

2020년 친환경차 100만대 시대 연다!
- 제3차 환경친화적자동차 개발 및 보급 기본계획(2016~2020년) 발표

정부는 환경친화적자동차(이하 친환경차)를 기후변화 대응의 핵심수단이자 국내 자동차 산업의 새로운 성장 전환국면(모멘텀)으로 활용하기 위해, 박근혜 대통령 주재 국무회의를 통해 ‘제3차 환경친화적 자동차 개발 및 보급 기본계획(2016~2020년)’을 확정했다.

친환경차는 현재 진행 중인 파리 기후변화 당사국 총회에서도 강조된 핵심 온실가스 감축 수단으로, 박근혜 대통령도 “2030년까지 제주도에서 운행되는 차량을 전기자동차로 100% 대체할 계획”임을 발표하며 친환경차를 통한 기후변화 대응과 신산업 육성의 가능성을 강조한 바 있다.

친환경차는 지난 5년간 내연기관차 대비 6배, 연평균 20% 수준으로 급속 성장하며 정체기에 직면한 자동차산업의 성장을 견인해 왔으며, 글로벌 환경규제 대응과 기술개발 가속화에 따라 향후 2030년에는 전 세계 자동차 시장의 50%를 차지할 것으로 전망된다.

이에 정부는 초기 수준인 국내 친환경차 시장의 성장을 촉진하고 자동차산업 구조를 고부가가치 친환경차 중심으로 개편하기 위해 민관 합동 전문가 작업반을 구성(산학연 100여 명, ′15.7~11월)하여 ‘제3차 환경친화적자동차 개발 및 보급 기본계획’을 수립했다.

글로벌 기후변화 대응과 자동차 산업의 지속가능한 성장을 위해 친환경차 사회로의 전환이 필연적인 만큼, 정부는 이번 3차 기본계획의 목표를 ‘2020년 친환경차 상용화 시대 조성’으로 설정하고, ▲소비자 구매를 촉진할 경쟁력 있는 친환경차 개발 ▲저비용·고효율 충전 인프라 확대 ▲친환경차 이용혜택 확대를 통한 사회기반 조성을 3대 추진전략으로 도출했다.

LS전선은 4월 15일 중국 2위 자동차 회사인 동펑자동차의 1차 협력사로 선정되어, 친환경 자동차용 고전압 하네스를 공급한다고 밝혔다. 제품은 LS전선의 장쑤성(江?省) 우시시(無錫市) 법인에서 양산, 오는 5월부터 전기차 E30 모델에 장착될 예정이다.
LS전선은 중국 정부가 친환경차 확대를 적극 추진함에 따라 2020년까지 10만 대 이상의 차량에 제품을 공급할 수 있을 것으로 보고 있다. 하네스는 전자제어장치와 통신 모듈을 연결, 전원을 공급하고 각종 센서를 작동?제어하는 케이블로 전기차용은 일반 자동차의 12V급보다 높은 600V급이 주로 사용된다.
동펑자동차는 1969년 후베이성(湖北省) 우한시(武漢市)에 설립된 자산 25조 원, 종업원 수 14만 명의 국영기업이다. 친환경 자동차 회사를 별도로 설립하여 차종 개발을 확대하고, 우한에서 전기 택시 사업을 벌이는 등 관련 사업을 강화하고 있다.
LS전선은 2009년 기존 일반 자동차전선 기술에 초고압 전력 기술을 응용하여 고전압 하네스 개발에 성공, 2012년 중국 BDNT社(독일 다임러-벤츠와 중국 BYD의 전기차 합작법인)와 2017년까지 1,200억 원 규모의 공급 계약을 체결하는 등 중국에 적극 진출해 왔다.
이를 위해 우시 법인에 40억 원을 투자, 관련 설비를 확충하였으며, 우시 법인은 최근 자동차전선의 판매 호조 등에 힘입어 5년 연속 이익을 내며 LS전선의 알짜 법인으로 자리 잡았다.

현대·기아차, 북미 친환경차 시장 본격 공략 

현대·기아차가 북미 친환경차 시장에 본격적인 도전장을 준비하고 있다. 현지에 전기차 및 하이브리드 충전 인프라를 구축하고, 데이터 베이스 역할을 할 전기차 센터를 설치할 예정이다.

현대·기아차에 따르면 북미 시장 내 친환경차 시장 경쟁력 확보를 위해 다양한 상용화 프로젝트를 시도하고 있다. 이를 위해 먼저 현대·기아차는 친환경차 데이터센터를 글로벌 수준으로 확장하기 위한 수순에 돌입했다. 우선 미국 캘리포니아 지역에 친환경차 데이터센터를 세워, 이를 북미 통합 데이터센터로 운영, 친환경차 서비스를 보다 확대해 나간다는 계획이다.

특히 현대ㆍ기아차는 북미 통합 데이터센터를 통해 이번 쏘울 EV 전기차에 들어간 차세대 전기차 전용 텔레매틱스 서비스인 ‘유보 e서비스’에 대한 활용을 극대화할 계획이다.

북미 시장은 현재 전기차를 포함한 친환경차에 대해 캘리포니아 주정부의 ZEV(Zero Emission Vehicles) 규제를 비롯해 다른 주에서도 유사한 규정을 검토하고 있다. 

ZEV 규제는 연간 6만대 이상을 판매하는 업체는 2018년부터 전체 판매량의 4.5% 이상이 배기가스 무배출차량이어야 한다는 규정으로 현대·기아차도 해당된다. 이에 따라 현대·기아차도 적극적인 친환경차 판매 전략을 세워야하는 입장이다. 이에 현대ㆍ기아차는 친환경차 라인업을 지속 강화한다는 내부 전략을 세운 상태다. 기아차는 지난해 선보인 옵티마(국내명 K5) 하이브리드에 이어 최근 출시한 쏘울 EV를 통해 하반기 전기차 시장 경쟁에 본격 뛰어들 계획이다. 현대차 역시 아반떼급 준중형 전기차를 하반기에 출시하고, 이어 이르면 올해 말 신형 쏘나타 하이브리드 모델을 출시할 계획이다. 이어 신형 쏘나타 전기차 모델도 순차적으로 선보일 계획이다.

특히 내년 상반기에는 쏘나타를 기반으로 한 국내 최초의 중형 플러그인 하이브리드 모델 개발을 추진 중에 있다.

인프라 구축에도 적극 나선다. 현대·기아차는 최근 미국 내에서 전기차용 충전인프라를 넓히고 있다. 기아차는 최근 친환경 프로젝트의 일환으로 샌후안 카피스트라노 생태환경센터와 퍼시픽해양포유류센터에 각각 전기차 충전센터를 기부했다. GM을 비롯해 닛산, 테슬라모터스 등은 이미 고객 확보와 충전 인프라 접근성을 높이기 위해 자체 충전소를 구축 중인 만큼 이들과의 경쟁을 위해서는 충전 인프라 확보가 시급한 실정이다.

전기차를 비롯한 친환경차 판매는 리스 형태가 될 가능성이 높다. 앞서 현대차가 선보인 투싼ix 수소연료전지차의 형태를 갖추는 것이다. 

현대차는 1억5,000만원에 달하는 투싼ix수소연료전지차의 가격이 고가인 점을 감안해 계약금 2,999달러에 월 499달러의 36개월 리스 방식으로 공급을 시작했다. 전기차 역시 정부보조금과 자체 리베이트로 일반 세단 수준으로 판매가격을 낮추고, 리스가격도 월 200달러 이하 수준으로 저렴하게 책정할 방침이다. 공급지역도 올해 하반기 로스앤젤레스를 중심으로 하는 캘리포니아부터 리스 판매를 시작해 점차 지역을 확대해 나갈 계획이다. <출처: 현대 기아차>