자동차 산업도 녹색성장이라는 명제에서 벗어날 수 없다. 이에 각국의 자동차 업계는 하이브리드카를 넘어선 전기자동차, 수소연료전지차를 개발하는데 모든 역량을 집중하고 있다. 이는 전력산업계에도 상당한 영향을 미친다. 기존 석유가 아닌 전기를 사용하기에 당연한 이치다. 이에 현재 추진 중인 스마트그리드 실증단지에도 전기차 충전기, 충전시설 인프라 등 중심 사항으로 포함돼 있다. 이미 세계는 전기차 개발 경쟁에 들어섰다고 해도 과언이 아닌 지금 시점에서 과연 어떤 분야가 가장 주목받을지 주요 사항을 짚어본다.

배터리 개발 경쟁 후끈

전기차는 차량에 탑재된 배터리의 전기를 이용하여 모터를 구동하는 차를 의미한다.

말 그대로 전기차의 핵심은 배터리와 모터다. 최근 전경련이 발표한 자료에 따르면 전 세계적으로 전기차의 핵심 요소인 배터리 개발이 경쟁적으로 수행되고 있다. 전기차에 요구되는 전지는 실용적 주행거리 확보, 부피 축소, 높은 냉각효율성, 높은 출력, 회생 에너지 흡수 능력 등이 요구되는데, 현재로서는 높은 에너지 밀도, 높은 전압, 방전되는 양이 적고 메모리 효과가 없는 것이 장점인 리튬이온전지가 차세대 배터리로 주목받고 있다고 한다.

특히 리튬이온 전지는 기존 니켈수소 전지에 비해 에너지 효율성이 50% 이상 뛰어난 것으로 평가받고 있어, 향후 친환경차용 배터리는 리튬이온 전지가 대세를 이룰 것이라는 전망이 우세하다.

이러한 배터리 개발을 위해 자동차 업체와 전기 업체가 공동으로 개발하는 사례가 빈번한 것으로 나타났다. 자동차업체와 전기업체 또는 전문 전기업체간의 합작으로 전기차의 핵심인 리튬이온전지를 공동 개발하고 있는데, 도요타는 마쓰시타전기산업과 합작으로 파낙소닉EV에너지를 설립해 개발 중이며, 닛산은 NEC과 합작해 120억엔을 투자할 계획이다.

보쉬는 삼성SDI와 2차전지 합작사 SB리모티브를 설립하고 5년간 5억달러를 투자해, 2010년에 하이브리드 및 전기차용 전지를 생산할 예정으로 알려지고 있다.

현대차 그룹과 관련해서는 현대모비스와 LG화학이 손잡고 친환경자동차에 적용되는 배터리팩의 연구개발과 생산을 전담하는 합작 회사를 설립키로 한 상태다. 앞으로 설립될 합작사는 리튬이온 배터리 부문에서 세계 최고 기술을 자랑하는 LG화학의 기술과 자동차 핵심부품 및 전장 부문에서 세계적 수준의 설계·제조기술을 보유한 현대모비스의 기술을 효과적으로 접목해 시너지효과를 극대화시킬 예정이다.

현대차 그룹도 이번에 현대모비스를 통해 LG화학과 합작사를 설립함으로써, 앞으로 친환경자동차 시장을 주도할 수 있는 발판을 마련하게 된 것으로 평가받고 있다. 현대·기아차는 2010년 8월 전기차 시범보급을 시작으로 2011년에는 일반고객에게 전기차를 판매한다는 계획이다.

인프라 구축도 빅 마켓

이와 함께 전기차가 움직이려면 가장 필요한 것이 충전소이다. 각 가정에서 충전을 한다고 하지만, 이것만 갖고는 역부족이다. 이에 각국 전력회사들도 전기차 보급으로 전기수요가 확대될 것으로 전망하고, 전기차 충전 인프라 구축 사업에 진출하고 있다.

전경련 보고서에 따르면 독일 RWE는 베를린에 500개소의 충전소를 설치할 것을 발표했고, 일본의 동경전력, 덴마크 DONG Energy도 참여할 예정이다.

전경련의 또 다른 이슈 보고서를 보면 최근 들어 유럽에서는 시험 운행 중인 전기차와 충전소가 심심찮게 눈에 띄는데 RWE 외에도 올해 4월부터 또 다른 전력회사인 Vattenfall과 BMW가 충전소와 전기차 Mini E를 시범 운영하고 있으며, 프랑스에서는 전력회사 EDF와 도요타, 일본에서는 동경전력과 미쓰비시, 후지 중공업 등이 전기차 및 충전소를 시범 운영하고 있다.

우리나라도 현재 추진 중인 스마트그리도 실증단지 중 Smart Transportation에서 △전기차 충전기 △충전시설 인프라 △정보통신기반(ICT) 서비스 플랫폼 등의 구성 요소가 설치될 예정이다. 전기차 충전기의 경우 완속·급속충전·비접촉식(온라인 충전 등) 충전 등이, 충전시설의 경우 충전소 전력공급·과금·정산체계·전기차 관리 체계(고압전기, 배터리 등)·충전소 네트워크 등이, 정보통신기반 서비스 플랫폼에서는 전기차 정보관리시스템·고객 과금 및 사업자간 정산 플랫폼·다수의 전기차 동시 충전 가능한 전력량 분석 등이, 전기차용 배터리의 경우 배터리 전력과 수용가간 연계(V2H) 시스템, 배터리 전력과 메인 그리드간 연계(V2G)시스템, 배터리 교환소 등의 구축되며 모바일, 네비게이터 정보제공 등이 구축·설계된다.

이를 위해 한전도 최근 현대·기아자동차와 ‘전기자동차 및 충전기 개발을 위한 양해각서’를 체결하는 등 전기자동차용 충전기 및 인프라 개발 사업에 박차를 가한다는 방침이다. 한전은 2010년 전기자동차용 충전기 개발을 목표로 사업에 박차를 가하는 한편, 전기자동차 보급 기반 확충을 위한 충전인프라 핵심 기술개발에도 적극 나선다는 것.

전기차용 미터기도 관심

우리나라 승용차의 하루 주행 거리는 약 41km이다. 24kWh짜리 배터리를 장착한 닛산의 LEAF가 한 번 충전으로 160km 주행이 가능하다는 점을 고려하면 어림잡아 매일 6kWh씩, 한 달에 180kWh의 전기가 필요할 것으로 추측된다. 이 경우 매달 약 3만원(250kWh)을 내던 가정에서는 8만6000원씩, 5만원(330kWh)을 내던 가정은 12만9000원씩을 내야 한다. 이에 따라 전경련 측은 심야 전력 혹은 별도의 전기차용 요금제를 위한 미터기가 필요할 것으로 전망했다. 

충전기 및 플러그 역시 중요한 부분을 차지할 것으로 보인다. 현재 가정에서 충전시 반나절 가까이 시간이 걸린다는 것을 감안하면, 30분에서 1시간이면 가능한 급속 충전기를 이용할 가능성이 매우 높다. 여기에 현재 가정에서 충전할 때에는 가정용 플러그를, 급속 충전을 할 때는 급속 전용 플러그를 사용해야 한다. 어떻게 보면 충전기와 플러그는 전기차와는 불가분의 관계인만큼 제조업체들은 당연히 눈여겨 봐야 할 부분이다.

여기에 배터리 충전소만큼이나 배터리 교환소도 인기를 끌 전망이다. 물론 동시에 사업을 영위하는 경우가 많겠지만, 현재로서 급속 충전하는데도 30분에서 1시간 이상이 걸리는 것을 감안하면, 2~5분내외에서 마무리할 수 있는 교환 사업이 더 사업성이 있어 보인다. 이 역시 배터리 업체간 표준화 및 사용자들의 인식 변화가 전제돼야 함은 물론이다.