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전기 공급원으로부터 충전받은 전기에너지를 동력원(動力源)으로 사용하는 자동차.[1]

하이브리드자동차, 수소차 등과 함께 "환경친화적 자동차" 중 하나로 정의되어 있다. 이 글에서는 전기로 구동하여 도로를 주행하는 승용차에 대해 서술한다.

디젤 엔진과 가솔린 엔진 등의 내연기관을 장착한 자동차나 전동기와 내연기관을 같이 장착한 하이브리드 자동차와는 다르게 순수히 전기만 사용하여 구동하는 자동차를 의미한다. 기존 내연기관으로 작동하는 일반적인 자동차와는 달리 전기를 이용해 구동력을 얻으므로 매연을 배출하지 않는다는 장점이 있어서 화석연료(석탄, 석유 등)로 인한 이산화탄소 증가가 지구온난화의 원인으로 밝혀진 이래 각국에서는 전기차를 중심으로 친환경차 개발에 박차를 가하고 있다. 아직도 여러모로 단점들이 있지만 세계 유수의 자동차 업체들이 치열하게 경쟁 및 개발하고 있어 빠르게 극복되고 있다.

정부는 친환경 정책에 의거하여 각종 전기차 장려 정책을 펴고있다. 2020년 기준 전기차 지원금은 정부 약 800만원[2]에 지자체 약 500~800만원을 합한 1,300~1,600만원 정도를 지원금으로 지급한다. 또한 취등록세 170만원을 면제해준다.[3]

친환경에 대한 사람들의 인식이 변화하고, 세계적으로도 친환경 정책이 대세로 자리잡고 있어 전기차와 같은 친환경 차량의 시장규모와 판매량은 계속 늘어날 전망이다. 주요 선진국들은 10~30년 이내로 생산되는 모든 자동차를 친환경차로 바꾸겠다는 선언을 했으며, 메이저 자동차 회사들도 비슷한 계획을 발표했다. 특히 대한민국에서는 2018년 이후에 판매량이 급격히 늘었으며 앞으로도 더 가속화될 것으로 보인다.

2. 역사
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1881년 프랑스 발명가 귀스타브 트루베가 발명한 최초의 충전식 전기차 '삼륜자전거'

전기자동차 자체는 의외로 내연기관 자동차보다 빠른 시기에 개발되었다. 1828년 헝가리 사제 아니오스 예들리크는 최초로 소형 전기차 모형을 만들었다. 1834년 스코틀랜드 발명가 로버트 앤더슨은 최초로 사람이 탈 수 있는 일회용 전기차를 만들었다. 그러나 전기 재충전 기술이 없었기 때문에 실제로 사용 가능한 전기차는 재충전이 가능한 납축전지가 발명된 1859년 뒤에야 만들어지게 된다. 1881년 프랑스 발명가 귀스타브 트루베는 최초로 현대적 의미의 충전식 전기차를 시연했다. 심지어 100㎞/h를 처음 돌파한 것도 내연기관 자동차가 아닌 전기자동차였다.

그러나 당시의 전기자동차는 기술적인 한계로 인해 성능 향상이 지지부진했고 현재와 비슷한 문제인 비싼 가격, 심하게 무거운 배터리, 너무 긴 충전 시간, 짧은 주행거리 등의 심각한 문제가 많았던 반면에 내연기관 자동차는 대량생산체제를 통해 가격을 낮추고 지속적인 개량을 통해 우수한 성능과 항속거리를 갖추게 되었다. 가까운 거리는 전기차, 먼거리는 열차로 이동했으나 점점 더 차를 타고 먼거리로 이동하고 싶은 욕구가 늘어나며, 텍사스에서 석유가 나오면서 경제성이 생기게 됐으며 석유라는 압도적인 성능의 연료를 등에 업고 빠르게 향상되는 내연기관을 쫓아가기에는 아직 전기전자공학이 충분히 성숙하지 못했다. 결국 전기자동차는 경쟁력을 잃고 시장에서 사라졌다가 1990년 이후 내연기관 차량의 환경 문제가 대두될 때쯤에나 다시 주목 받게 되었다. 여담으로 1960년 이전의 대한민국의 운전면허 규정에는 전동기를 장착한 차량에 대한 규정이 존재한다.

현대적인 의미의 전기자동차는 2005년 이후부터 본격적으로 개발이 이루어지기 시작했는데, 21세기의 눈부시게 향상된 전력전자 기술과 우수한 반도체 등의 첨단 기술에 힘입어 내연기관 차량이 100년에 걸쳐 쌓아올린 내연기관의 성능을 고작 10년도 안 돼서 쫓아오는 데 성공했다.[4] 전기자동차는 더 이상 시기상조의 영역에 있지 않으며, 이에 따라 세계 전기자동차 시장이 급격히 성장하고 있고 전기자동차를 위한 전력 인프라가 구축 되고 있다. 전기차가 단 10년만에 급격한 성장을 이룬데에는 2012년 출시된 테슬라 모델 S의 대성공이 크며 당시 전기차라 해봐야 주행거리가 100을 겨우 넘기는 소형전기차 밖에 없는 상황이라 발표 당시만 해도 비웃음 거리였으나, 뚜껑을 열어보니 내연기관차보다 더 빠른 무시무시한 성능이란게 밝혀지며 그야말로 자동차 시장의 판도를 완전히 뒤바꿔버렸다. 이로인해 모델 S는 자동차 역사를 바꾼 몇 안되는 자동차 중 하나로 인정받아 여러 매체에서 최고의 자동차 중 하나로 선정받았다. 기존의 전기차는 90년대 부터 본격적으로 연구되었다지만, 어디까지나 실험용, 연구용 딱지를 떼지는 못했고, 판매하는 차종도 주류는 아니었다. 기존의 전기차는 시장 경쟁력을 가지지 못했으며, 제조사들의 관심에도 뒷전이었다. 이는 테슬라 이전과 이후의 전기차 디자인을 보더라도 알수 있다. 테슬라 이전에는 기존 차체를 재이용 하거나 새로 만들더라도 디자인 감각은 떨어지는 물건들이 다수였으나, 테슬라 이후엔 본격적으로 세련된 자동차들이 나오기 시작하며 기존 제조사들도 진지하게 판매용으로 만든 차량들을 제조하기 시작했다 이후 테슬라는 단순히 전기차 시대를 개막한 것에 그치지 않고 꾸준히 차를 개선시키며 판매량은 물론 현재 자동차 중에서도 세손가락 안에 꼽히는 극강의 성능을 자랑하는 자동차로 여전히 군림하고 있다.

기술발전 뿐 아니라, 각 국가의 정책 역시 전기차 시대를 불러오고 있다. 미국 캘리포니아와 유럽 각 국들도 2025~2040년 안에 내연기관을 퇴출한다고 선언했다. # 물론, 실제로 퇴출 가능할지는 회의적인 의견도 있으나, 이러한 선언이 나온다는 것 자체가 앞으로 국가가 나서서 내연기관에 규제 등 압박을 가할 가능성이 크기 때문에 기존 내연기관 자동차 회사들도 전기차 양산 계획을 가지고 있다.

2.1. 음모론
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전기자동차가 외압으로 인해 시장에서 사라졌다는 이야기가 많은데 20세기 초에 전기자동차가 내연기관 자동차에게 밀려 사라진 시기와 2000년쯤에 있었던 GM EV1과 관련된 음모론이 있다.

일단 20세기 초의 경우에는 전기자동차의 기술적인 기반이 되는 전기전자분야가 본격적으로 발달한 건 20세기 초중반으로, 내연기관 자동차와 전기 자동차가 경쟁했던 시기보다 훨씬 늦은데다 전동기와 전자공학, 특히 배터리 기술이 충분히 성숙하기까지는 더 시간이 필요했기 때문에 당시에 내연기관의 성능과 가성비를 쫓아가는 건 시기상 불가능했다.[5][6] 현재 전기자동차의 배터리에 사용되는 리튬이온배터리는 처음 상용화 된 시기가 1991년으로 생각보다 굉장히 최근에 개발된 물건이며, 지금의 전기자동차도 이 리튬배터리가 개발된 직후에야 경쟁력이 생겨서 조금씩 등장하기 시작했다.

애당초 당시에 전기자동차가 잠깐 치고 나올 수 있었던 이유는 내연기관에 비해 제어와 제작이 매우 쉬웠기 때문이지 우리가 지금 알고 있는 성능이나 효율 등의 장점이 있어서가 아니었다.[7] 당시 전기자동차는 DC모터로 제작되었는데 전용 회로는커녕 건전지만 꽂아줘도 회전하는 게 DC모터일 뿐더러 정지 상태에서도 토크가 나오므로 구동도 쉬워서 결국 그냥 사이즈가 큰 미니카나 다름없는 물건이었다. 당연히 내연기관의 개발에 비하면 손쉽게 만들 수 있었고 그래서 잠깐 반짝 했을 뿐이다.

GM EV1와 관련된 음모론은 해당 제품이 상업적으로 성공한 듯 보였으나 모종의 이유로 제조사에서 직접 제품을 전량 파기했고, 이렇게 된 이유가 미 정부와 정유업체, 자동차 제조업체들의 외압과 음모 때문이라는 주장이다. 실제로도 당시의 제품은 충분히 훌륭했고 정유업체나 다른 자동차 제조업체로부터 여러모로 태클이 들어온 것 역시 사실이다. 그러나 저 제품이 실패한 이유는 로비나 음모 때문도 없진 않겠지만 GM의 주장이 맞다면 오래 전부터 이어져 내려오던 전기자동차 제품 개발과 관련된 전통적인 문제가 또 터진 것에 불과하다. 바로 배터리 문제와 돈이 안된다는 것. 이에 대한 내용은 GM EV1 문서를 참고하자.

전기자동차의 성능이 좋아질수록 사정이 나빠지는 국가들로 주로 중동지역이 꼽히는데 중동의 국가들은 석유를 팔아먹어 국민소득이 높은 전형적인 부자형 후진국이기 때문이다. 운송 분야는 전체 석유 소비량의 약 50%를 차지하기 때문에 전기자동차가 보편화 되면 출혈이 심할 것으로 예상되는 국가들로 손꼽히고 있다. 또한 현대 전기 발전원으로 쓰이는 원료 대부분은 석탄과 원자력이기 때문에 전력 수요가 늘어난다고 해서 석유 소비가 늘어나는 것도 아니다.[8]

또한 기존의 자동차 제작사들에도 악재이다. 내연기관 자동차의 핵심은 엔진으로 이는 기존의 자동차 제작사들의 전유물이었다. 허나 앞으로 시장의 대세가 될 축전지 방식의 전기자동차의 핵심은 바로 배터리인데, 기존의 회사들은 자동차 회사이지 화학 관련 회사가 아니었으므로 기존의 배터리 제작회사들에게 의존하는 그림이 될 수밖에 없고 이는 시장 주도권을 그들에게 내준다는 뜻이기도 하다. 쉽게 말해 기존의 자동차 제작사들이 자동차의 심장(엔진)을 제외한 차량의 껍데기만 만들어서 팔아야 되는 상황이 되는데 이는 자동차 산업의 진입장벽이 낮아져서 경쟁이 치열해지고 수익성이 낮아진다는 것을 의미한다.(막말로 말해서 전기로 돌아가는 장난감 자동차도 2000년도 중국에서 많이 수입되었다. ) 현재 현대 코나 일렉트릭,재규어 I-페이스, 아우디 e-트론 등이 LG화학의 배터리를 사용한다고 알려져 있다. 2020년 테슬라는 중국시장에 판매되는 모델 3의 고급 트림은 LG에너지솔루션의 중국공장과 한국공장 생산 배터리를 납품받아 사용하고 있다. 이런 이유로 테슬라는 아예 배터리 까지 자체생산해 시장을 장악할 계획을 세우고 있다.

3. 특징
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전기 사용
가장 큰 특징. 전기자동차는 전기가 동력원이며 내연기관 대신 전동기[9]로 구동력을 발생시킨다. 전기는 동력으로 변환되는 과정에서 오염물질이 배출되지 않아 공해가 없으며 동력변환 효율이 매우 우수하고 회생제동, 전기댐퍼 등을 이용해 버려지는 에너지를 회수하기도 용이하다. 또한 전기 시스템은 부피가 무척 작고 동력 배분이 자유로워서 파워트레인 계통의 단순화로 엄청난 공간 창출과 무보수화를 쉽게 현실화 할 수 있으며, 모터는 공회전이 없기 때문에 차량이 서있을 때의 비효율을 제거할 수 있다. 전기자동차는 전기를 동력원으로 써서 전기자동차라고 하는 것이므로 사용할 전기를 얻는 방법은 매우 다양하게 구현 될 수 있다. 배터리(외부 충전), 연료전지, 가스터빈과 내연기관을 이용한 발전기 구동 등등 여러 가지 전원을 사용해서 전기자동차가 만들어질 수 있다.
단, 우리가 흔히 알고 있는 친환경과 에너지 효율이라는 특징은 순수히 전기자동차만의 이야기가 아니며, 동력원에 대한 이해가 필요하다. 왜냐하면 에너지의 환경성과 효율성은 소비와 더불어 생산도 고려해야 하기 때문이다. 관련 내용은 후술.

적은 소음
전동기는 내연기관에 비해 기계적인 구조가 매우 단순하고 폭발이 발생하지 않아서[10] 비교적 적은 소음으로 주행할 수 있다. 전기로 운행하는 지하철과 경유 기관차의 소음이 얼마나 차이가 나는 지를 비교해 보면 좋을 것이다. 너무 소음이 없다보니 주변에서 차량이 접근하더라도 보행자가 눈치채기 어려워 사고 위험성이 높아질 정도다. 그래서 일부 차량은 스피커를 달아서 저속에서 가상 주행음을 내기도 한다. 공상과학 영화에서 나올 법한 특이한 가상주행음을 가진 전기자동차도 있는데, 궁금하면 '전기차 가상 엔진 사운드 시스템'을 유튜브에서 찾아보자.
하지만 고속에서는 아무래도 실내 방음이 잘 된 내연기관 차량도 많고 바람이나 노면 소음이 워낙 크다보니 큰 차이를 못 느끼기도 하는데 차이를 못 느껴도 이상한 건 아니다. 전기자동차도 엔진만 전동기로 바꾼 거지 결국 바퀴 달린 자동차이므로 노면과 기계 소음은 그대로 들어오기 때문이다.[11] 엔진 소음과 진동만 제거됐다고 이해하면 된다.

뛰어난 제어 성능을 쉽게 얻을 수 있다
현대에 개발되는 전동기들은 모터 드라이버라는 전용 회로로부터 전자제어를 받으므로 내연기관에 비해서 제어가 쉽고 성능이 일관성 있게 나온다. 모터 드라이버는 모터의 특성을 고려하여 최적의 성능을 내도록 설계되며 내부적으로도 여러 가지 제어 변수를 1초에 수만 번씩 실시간으로 피드백 받아 계산하고 제어한다. 그래서 차량의 속도 및 토크 제어와 회생제동이 대단히 쉽고 빠르며 매우 정확해서 말도 안되는 수준의 트랙션 컨트롤도 구현할 수 있다.[12] 게다가 드라이버를 통해 정보를 얻거나 성능 한계점을 찾아내기도 쉬운 데다 필요하면 튜닝 데이터와 향상된 펌웨어를 온라인으로 넣어줄 수도 있다. 특히 자율주행과 같은 차량의 소프트웨어 제어가 아주 용이하다는 장점이 있어서 다양한 업체에서 자율주행 기술을 개발할 수 있게 된 원동력이기도 하다.

유지보수성이 뛰어나다
내연기관 차량은 엔진을 돌릴 연료를 공급하고 매연을 배출하며 동력을 적절히 변환하기 위해 변속기, 라디에이터, 흡배기, 머플러, 타이밍 벨트, 점화플러그, 알터네이터 따위의 말만 들어도 두통을 유발하는 물건들이 산더미처럼 들어가며 복잡한 기계장치들을 원활하게 작동시키기 위한 엔진오일, 미션오일 등등의 각종 윤활유들까지 필요하다. 이런 온갖 자잘한 부품 전부가 고장요인이 될 수 있으며, 차가 아무리 멀쩡해도 주기적인 정비가 필수적으로 필요하다. 그리고 당연히 유지보수를 위한 시간과 비용은 전부 소비자가 떠맡아야 한다. 하지만 전기자동차는 부속 파트부터 모터, 모터드라이브, 전원 등등으로 파트를 단순하게 나눌 수 있어 비교적 고장요소가 적고 이 파트 전체에 소모성 부속이 없으며 구조가 단순하므로 정비성이 뛰어나다. 파워트레인이나 조향, 서스펜션 등의 부속 설계는 차량을 만드는 이상 전기자동차도 당연히 필요하지만 내연기관 자동차의 기계설계 난이도와는 감히 비교할 수 없다. 게다가 마찰이 일어나는 부위도 거의 없어서 소모품도 적게 필요해 엔진오일 등의 공해물질로 인한 오염과 지출이 극도로 적다.

차량 구조 설계가 용이하다
기존 내연기관은 갈수록 각국 정부의 환경 규제가 강화되지만 소비자의 기대치를 충족시키기 위해 연비와 출력이 향상되어야 한다. 따라서 갈수록 내연기관의 부품과 구조가 복잡해지고 있으며, 이로 인해 엔진 설계와 제조 기술의 발전이 아무리 뛰어나더라도 엔진의 크기가 커지는 것은 어쩔 수 없는 노릇인데, 전기차는 환경 규제에서 자유로울 뿐더러 앞서 언급한 것처럼 전기는 동력으로 변환되는 과정에서 일반 내연기관보다 훨씬 좋은 효율을 얻을 수 있기 때문에 큰 내연기관 엔진보다 더 작으면서도 높은 효율을 얻을 수 있는 모터를 사용한다. 그러므로 차량 구조 설계가 용이하며 제조사에 따라서 앞부분에 수납공간을 추가하거나 안전 장치나 차체 강성을 더 높게 제작하는 등 기존 내연기관 차량에 비해 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 이를 잘 보여주는 설계가 듀얼 모터일 것이다. 내연기관에 비해 전기모터는 상대적으로 크기를 작게 만들 수 있으니 아에 모터를 두개 탑재하는 것이 가능한 것. 그리고 현재 대중적이라고 할 수 없지만, 리비안 모터 4개를 달아서 탱크턴이 가능한 모습을 보여준다. 또한, 전기자동차는 내연기관차들이 가지는 크기의 라디에이터 그릴을 가질 필요가 없다. 이는 테슬라 차량들의 디자인에 반영되어 있다.

주행 외 배터리 활용
현대 코나 일렉트릭과 기아 니로EV의 유틸리티 모드, 테슬라 차량의 캠핑 모드와 애견 모드가 이를 대표한다. 내연기관 자동차는 애당초 자동차 배터리 자체가 시동 및 내부 전자장비 외의 전원으로 쓰기에는 적합한 사양이 아니며, 때문에 엔진을 켜지 않으면 순식간에 방전되기 십상이다. 그나마도 그 큰 엔진을 2kW 남짓의 알터네이터 돌리겠다고 움직이니 매연과 소음이 펑펑 나와서 하루종일 공회전을 돌릴 수도 없다.
반면, 전기차는 그냥 가지고 있는 대용량 배터리를 교류로 변환하면 바로 쓸 수 있으므로 공회전 따위의 문제가 없으며 차량을 몇시간이나 굴릴 만큼 용량도 빠방하므로 배터리 사용량을 계산하긴 해야겠지만 방전 문제에서도 비교적 자유롭다. 덕분에 전기차들은 대용량 배터리를 십분 활용하여 거대한 보조배터리의 역할을 수행할 수 있다. 루시드가 양방향 충전을 지원한다고 하며, 현대차 그룹도 V2G(Vehicle to Grid))를 도입한다고 한다.

4. 급전 방법
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특징에서 언급했다시피 현재 전기자동차가 넘어야 할 가장 큰 벽은 효과적인 전원의 구현이다. 전동기는 이미 지난 수십년간 매우 높은 완성도로 충분히 성숙하였으며, 전동기 제어기술도 수 메가와트 급의 전동차까지 전자식 운용이 가능할 정도로 우수하다. 때문에 전기자동차를 분류하는 기준으로 전원을 뭘 쓰느냐가 가장 많이 사용되며, 경우에 따라서는 아예 이름까지 바뀌기도 한다. 대표적인 예시로, 수소자동차는 일반적으로 수소연료전지차를 말하는 것인데 이 수소연료전지 자동차도 수소를 전기로 바꿔서 그 전기로 모터를 구동하므로 결국 전기자동차의 일종이다.

현재는 전기자동차가 상용화 되는 과정에서 테슬라 사의 유명세, 하이브리드 자동차 등의 기존 내연기관 체제에서 전기 동력을 활용하려는 노력 등등 여러가지 이유로 배터리 급전 방식이 가장 크게 유행하고 있는 추세지만, 저장이 어렵다는 전기에너지의 단점이 어디 가는 건 아니므로 기술의 발전에 따라서는 언제든지 바뀔 수도 있다. 현재의 기술로도 움직이고 있는 장비에 급전을 하기 위한 수단들은 어딘가 나사 빠진 단점이 반드시 하나 이상 있으므로 정확한 이해 없이 선입견을 가지는 것은 옳지 않다는 것을 상기하기 바란다.

4.1. 전차선 급전
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현재도 사용 중인 트롤리버스나 전기기관차, 전동차, 놀이동산에 있는 범퍼카를 생각하면 된다. 도로에 급전선을 설치해놓고, 차량이 집전장치로 전차선으로부터 급전 받아 그 전기로 모터를 돌려 운행하는 방식이다. 전기를 얻는 방법이 현재 자동차들의 대중적인 방식과 다를 뿐, 결국 이것들도 전기 모터로 가므로 엄연히 전기차는 맞다.

장점

구동을 위한 전력을 모두 전차선에서 얻을 수 있어 최소한의 배터리만을 필요로 하므로 차량의 중량이 가벼워지며 차량 가격을 크게 낮출 수 있다. 전차선에서 벗어나지 않는다는게 보장된다면 아예 배터리도 생략할 수 있다.

전차선 급전은 철도 산업에서 이미 수도 없이 활용 되던 체계이기 때문에 구현 시 기술적인 어려움이 비교적 적다.

단점

차량이 지나가는 길 전체에 전차선을 띄워놔야 하기 때문에 필연적으로 도시 미관을 해치고 차량 높이에 제약이 가해진다. 또한 전철과는 달리 차량에게는 차선 변경이나 장애물을 회피하기 위한 넓은 이동범위가 필요하기 때문에 지중화도 거의 불가능하다.

급전 장치가 필요하다보니 어지간한 크기의 소형 차량은 만들기가 어렵다. 특히 이륜 차량은 생각조차 할 수 없다.

집전기가 전차선에서 이탈하면 차량 이동이 곤란하다. 또한 차량간 추월이 어렵고 전차선이 설치 되지 않았거나 설치하기 어려운 시골이나 산길 등에선 주행할 수 없어 이동 범위가 크게 제한된다. 교통사고 등의 이유로 도로가 가로막히면 이를 우회하기 어렵다.

급전 즉시 전력을 소모하므로 심야전력 등의 혜택을 활용할 수 없다.

천재지변에 취약하다. 전차선이 끊어지거나 번개라도 맞으면 대형 사고가 날 위험이 있다.

궤도가 없으면 주행이 불가능한 차량도 있다.

이상의 이유로 전차선 급전 전기자동차는 일부 도시에서 대중교통 차량으로 이용하고 있으며, 그마저도 아래에 서술할 축전지 급전식과 혼합된 하이브리드 형이 점차 늘고있는 추세이다.

4.2. 비접촉 급전 하이브리드
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지중에 유도코일을 장착해 비접촉 급전, 충전을 할 수 있는 방식이다. 하지만 넓은 지역에 대전력을 공급하기에는 매우 비효율적인 방식이기에 지금은 사실상 도태 되었다.

장점

전차선 급전과 같이 배터리가 최소한만 필요하여 차량 자체가 가벼워진다.

전차선 급전과는 달리 전차선이 필요 없어 도로 미관에 좋다.

기계적인 접촉면이 없어 유지보수성이 좋다.

단점

도로를 뜯어 코일을 설치하는 등의 인프라 구축 비용이 어마어마하다.

어마어마한 코일의 저항과 유도 손실, 역률 저하로 인해 전기자동차의 장점 중 하나인 고효율이 박살난다. 차량 전원 수준의 대전력을 전송하려면 자기유도 방식을 써야 하는데 이게 큰 문제가 있는게 효율적인 송신 거리가 밀리미터 단위다. 차량이 땅에 딱 붙어서 갈 수 있는 것도 아니니 기본적으로 전송 효율이 크게 떨어진다는 것. 또한 코일 특성상 전선의 길이가 기하급수적으로 길어지는 만큼 전기저항도 엄청나게 상승하기 때문에 안 그래도 낮은 효율을 바닥으로 꽂아버린다.

큰 전력의 전자파가 도로에서 발생한다. 인체에 유해하거나 전자제품 오작동의 가능성이 있고 정전기 피해가 나기 쉽다.

코일의 진동으로 도로에서 소음 문제가 발생할 가능성이 있다.[13] 대전력의 교류가 흐르는 코일에는 로렌츠 힘이 작용하기 때문이다.

전자기유도로 전력을 전달하는 원리 때문에 직류를 사용하는 것이 물리적으로 불가능하다.

전차선과 마찬가지로 심야 전력 활용이 불가능하다.

전차선과 마찬가지로 급전 코일에서 떨어지면 주행이 곤란해지며 유도 코일로 전력을 보낼 수 있는 거리가 대단히 짧기 때문에 급전 라인에서 이탈하기가 너무 쉽다.

주차장과 같이 넓은 공간에는 전력을 공급하기가 난해해진다. 넓은 공간에서는 차량이 어디로 이동할지 알 수 없기 때문에 공간 전체에 빽빽하게 코일을 깔아야만 한다는 문제가 있어 비용 문제가 심각해진다. 게다가 주차장은 여러 층으로 지어져 있기도 하기 때문에 심하면 수 km의 도로에 설치할 수 있는 양의 코일을 주차장 한 곳에 다 때려박아야 할 수도 있다.

위와 같은 이유 때문에 비접촉 급전 방식은 주행 중 전력공급보다는 차량 정차 중 충전에 간혹 사용되고 있으며, 무선충전을 지원하는 전기버스 등으로 도입 되기도 했다. 그러나 해당 항목에도 기술 되어있듯이 불편하기 짝이 없어서 이마저도 영 좋지못한 상황이다.

4.3. 수소 연료전지 급전
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수소를 저장하여 연료전지로 활용, 이를 이용해 발전한 전력으로 운행하는 방식이다. 이런 종류의 자동차는 보통 전기자동차라는 이름 대신 수소연료전지차 등의 이름으로 불린다. 수소 자체를 연소하는, 내연기관과 비슷한 수소자동차도 있지만 전기자동차로서의 범주 외의 내용이 궁금하다면 수소자동차 항목을 참고하기 바란다.

전기자동차의 가장 큰 문제점인 전원을 수소라는 고효율 연료를 사용함으로써 충전속도와 용량 2마리 토끼를 한번에 잡을 수 있는 몇 안되는 방법 중 하나로, 배터리와 더불어 전기자동차에 가장 적합한 전원 중 하나로 손꼽힌다. 그러나 수소 인프라의 보급이 너무 더딘데다 결정적으로 배터리 기반 차량 시장이 먼저 급속하게 성장하는 바람에 수익성을 따지는 기업들이 언제 팔릴지 모르는 수소자동차에 관심을 가지지 않는 상황이다. 사실 실용성이나 기술적인 면에서는 배터리 기반 전기차보다 여러 면에서 더 많은 장점을 보이지만 그 이상으로 시장의 형성이 어렵다는 점이 수소자동차의 발목을 잡고 있으며, 인프라 구축의 어려움을 몸소 보여주고 있다. 또한 수소자동차의 많은 장점과 단점이 아직 대량 양산 된 차량을 통해 검증 되지 않아 실제로 대중화 되었을 때 뭐가 어떻게 바뀔지 모르므로 이 역시 상당히 아쉬운 점이다.

4.3.1. 장점
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수소만 충전하면 내연기관처럼 어디든지 제약 없이 돌아다닐 수 있다.

연료전지의 발전 효율이 40~50% 정도로 상당히 우수한 편인데다 출력밀도도 현대의 내연기관과 거의 동등하게 나와서 성능도 꿀리지 않는다. 그리고 지속적인 연구로 지금도 꾸준히 성능과 효율이 향상되고 있다.

부피가 워낙 크다보니 저장할 수 있는 수소의 양 자체는 적긴 하지만 그래도 동일 중량당 에너지가 휘발유 대비 3배 이상이다보니 초고압으로 압축하면 꽤 괜찮은 크기의 에너지를 들고 다닐 수 있다. 그래서 다른 방식들에 비해 항속거리 확보가 유리하고 다른 용도로 에너지를 활용할 여유가 있다. 현대 넥쏘가 저장할 수 있는 6.33kg의 수소는 총 898.23MJ의 에너지를 가지는데 이를 Wh로 환산하면 약 250kWh에 달한다. 배터리 기반 차량들이 배터리 용량 100kWh 찍느라 진땀을 뺀 것을 생각하면 상당한 용량이다. 그러나 수소의 열량에 비해서 배터리 방식과 의외로 항속거리 차이가 별로 안 나는데 이는 위에서 언급했다시피 연료전지의 동력변환 효율이 아직 4~50% 수준이라 열로 빠지는 에너지가 많기 때문이다. 이는 연료전지가 열도 생산할 수 있다는 의미가 되므로 축전지 방식과는 달리 히터를 틀거나 할 때 고통 받을 일이 없다.

수소 충전 시간이 매우 짧아서 그냥 천연가스 넣는 것과 큰 차이가 없다. 이는 상당한 장점으로, 기존의 화석연료 자동차를 타던 습관대로 차량을 타고 다니더라도 충전소만 제때 만나면 장거리 운행에도 별 불편함이 없다.

동력 체계의 경량화와 고효율화가 상대적으로 유리하다. 왜냐하면 배터리에 비하면야 수소와 수소탱크의 무게는 없는거나 다름 없기 때문이다. 차량의 경량화는 운동 성능과 더불어 여러모로 이점이 많으므로 대형 차량의 개발이 상대적으로 수월하다. 다만 수소탱크의 형태가 차량 내에 고밀도로 탑재하기 좋은 형태가 아닐 뿐더러 전기자동차 같은 경우는 생각보다 차량 중량이 연비에 큰 차이를 불러오지는 않으므로 대량생산 된 제품이 나오기 전까지는 비교가 다소 어렵다.

차량 중량이 연비에 주는 영향이 적은 이유는 고중량 차량들의 연비가 나쁜 이유에 있다. 근본적으로 무거운 차량들의 연비가 나쁜 이유가 가속할 때 차량의 중량에 비례해서 에너지가 많이 들고 감속 할 때에는 이렇게 막대한 운동 에너지를 전부 열로 태워버리기 때문인데 전기자동차들은 가속하느라 투입한 막대한 운동 에너지를 감속 시에 열로 날리는게 아니라 회생제동으로 다시 회수를 할 수 있어 가장 비중이 큰 가감속시의 에너지가 보존 되기 때문이다.[14] 따라서 항속거리 등의 성능 차이가 대형차량에서 어떻게 나타날지는 제품이 나와야만 확실히 알 수 있을 것으로 보인다.

정리하자면 수소전기차는 5 톤 이상의 상용차에 매우 적합하다는 결론이 나온다. 현재 시중에 나온 순수전기차가 승용차임에도 배터리 무게 및 용량, 그리고 충전문제로 골머리를 썩이고 있으며 물리학적인 한계로 인하여 개선이 매우 힘든 실정이다. 공차중량이 10톤은 우습게 넘어가는 상용차를 굴릴려면 배터리 중량만도 톤단위로 계산해야 하는데 이러면 가격, 충전시간 등등 금전 투입 대비 성능이 안 나온다. 거기다 상용차는 특성상 장거리 장시간 운행으로 인하여 사고확률 역시 높은 편이며 사고 등으로 차량화재사고가 나게 되면 정말 답이 안 나온다! 이미 탑승인원 사망률이 너무 높고 수영장을 채울 용량의 물을 뿌려야 겨우겨우 진압된다는 것이 입증된 현재시점에서 순수전기상용차는 말그대로 수십톤의 폭탄 덩어리나 마찬가지란 소리이다. 수소 보급 문제 및 인프라 설치 문제가 난관이지만 이것만 극복하면 이보다 좋은 궁합이 없을 것이다.

4.3.2. 단점
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기존의 모터, 모터 드라이브로 구성된 전기차 체계에서 연료전지와 수소탱크가 추가된다. 연료를 전기로 변환할 연료전지가 있어야 하므로 이는 당연하지만 연료전지를 위한 에어필터나 연료공급라인 등이 추가 되며, 외기로부터 산소를 공급받아야 하기 때문에 외부 환경에 더 민감해지고 정비요소가 증가한다. 덤으로 현재 연료전지의 내구수명이 간신히 주행거리 20만km를 찍은 수준이라 고장빈도와 수리비용을 감안하면 아직 연료전지의 신뢰성이 좋은 편은 아니다. 내연기관만 해도 관리만 잘하면 엔진 고장 없이 40만km를 넘게 찍는 게 어렵지 않고 리튬배터리조차도 용량 문제를 제외하면 사실상 반영구적이므로, 더 개선이 필요하다.[15]

정비가 극단적으로 까다롭고 전용 시설이 필요하다. 연료전지 스택 정비를 위해서는 남아있는 수소를 빼야하는데 공기보다 가볍기 때문에 따로 포집은 하지않고 대기로 날려보내지만 반응성이 높아 폭발의 위험성이 있어 미국의 경우 주위에 건물이 없는 야외의 특정 공간에서 수소를 빼도록 강제되고 있다.

막대한 인프라 구축 비용과 안전한 보관, 운송 기술 개발이 필요하다. 수소 인프라 구축은 기존에 대체하거나 활용할 만한 인프라가 없기 때문에 아예 밑바닥부터 시작해야 하며, 수소 충전소는 설치 비용이 수십억에 달하고 위험성도 더 크다.[16] 그리고 이런 대량의 인프라가 필요한 연료 기반 체계는 항상 그렇듯이 인프라가 먼저 vs 시장성이 먼저로 닭과 계란 같은 난제가 생기기 때문에 국가 차원의 장기간의 인프라 구축과 지원을 필요로 하며 이 때문에 보급이 느려질 수밖에 없다. 인프라의 구축은 정부가 단지 충전소 같은 시설을 세금 퍼부어서 잔뜩 깔면 해결 되는게 아니다. 인프라의 설치와 관리가 사업성이 있을 만큼 신뢰성과 경제성이 있어야한다. 그렇게 구축된 수소 인프라를 중심으로 새로운 산업이 성장할 수 있는 것인데, 그렇지 않으면 국가가 손수 나서서 기존의 주유소들을 무리하게 박살내는 것 밖에 되지 않는다. 한마디로 수소 인프라 구축의 가장 큰 문제는 수소자동차도, 수소충전소도 돈이 안 된다는 점이다. 이건 생각보다 상당히 심각한 문제인 게, 수소 인프라를 민간 산업이 감당하지 못하면 결국 전부 정부가 운영해야 하기 때문이다. 이러면 세금으로 만든 수소 인프라가 새로운 일자리를 창출하기는커녕 더욱 세금만 퍼먹는 꼴이 되므로 국가적으로 매우 심각한 손실이 된다.

충전소까지 수소를 공급하는 것도 문제다. 40톤이 넘는 튜브 트레일러 1대가 꼴랑 500kg의 수소를 운반할 수 있다. 이는 겨우 60대 정도의 수소 승용차에 공급하면 끝나는 양이다. 게다가 대부분의 교량이나 입체교차로 등은 총 중량 32톤 이상의 차량은 진입금지다.

화석연료 수준의 가격 경쟁력과 생산성을 확보하기 위해서는 천연가스나 석유에서 수소를 추출해야 하는데 이 방법은 결국 이전과 똑같이 화석연료에 의존하게 된다는 문제가 있다. 이러면 소비자 입장에서는 차값도 비싼데 친환경성도, 충전비용도 메리트가 없기 때문에 굳이 수소차를 살 이유가 없다. 휘발유나 경유는 세금이 워낙 많이 붙이니까 그렇게 비싼 거지 세금 다 없애면 거의 반값으로 떨어지므로, 수소차를 탈 이유는 더더욱 없어진다. 전기도 모든 발전 과정이 항상 깨끗한 것은 아니지만 전기의 생산 수단은 수소보다는 다양하며, 공해 감소와 저렴한 단가를 동시에 가져갈 수 있다는 점을 감안하면 상당히 아쉬운 점이다.

수소 가격이 휘발유나 경유 가격을 월등히 상회한다. 2019년 기준 300마일을 달리기 위한 수소 충전 가격은 미국 캘리포니아에서 $80 정도로 전기 충전은 물론 화석 연료보다도 훨씬 비싸다. 정부 및 제조사 보조금으로 실제 오너들이 부담하는 액수는 훨씬 낮지만 보조금을 지원한다는 의미 자체가 현재로서는 경쟁력이 없다는 것. 수소 충전 보조금 지원이 끝난 차량의 처리도 문제다. 중고차 아무도 안 산다 문제는 이 수소 가격이 앞으로도 저렴해질 가능성이 많지 않다는 점이다.

수소연료전지 스택의 특성상 전력 생산에 깨끗한 공기가 필요하기에 일종의 달리는 공기 청정기 역할을 해준다. 차량에 따라 어느 만큼의 공기를 정화했는지 보여주기도 하는데 절대적인 효과는 미미하지만 미세 먼지 이슈와 엮여 보급과 지원에 나름 탄력을 받는 요소가 되고 있다. 문제는 그런 공기 청정 역할을 하기 위한 에어 필터는 아무도 원치 않는 개인의 돈으로 관리 해야 한다는 것이다. 에어 필터 자체가 물론 비싼건 아니지만 이럴거면 그냥 전기차에 필터를 붙이고 다녀도 상관 없는 일이다. 또한 필터가 미세먼지를 100% 걸러주지도 못하기에 미세먼지도 연료전지의 수명을 깎아먹는 요소 중 하나다.

차내에 수소를 주입하는 시간은 빠른데, 주입을 위해 충전기기를 준비하는 시간이 길다. 지하수소탱크에서 충전기기에 일단 수소를 주입하고 그 수소로 차량에 주입을 하게 되는데, 충전기기에 수소를 채우는데 시간이 걸린다. 그 때문에 한 대에 주입하고 약 20분 후에나 다음 차량에 주입할 수 있는 상태가 된다. # 2020년 이후에 설치된 충전소는 대부분 충전기에 두 개 이상의 탱크를 연결해서 교대로 사용하는 방식으로 충전 대기 시간을 단축했지만 설비의 복잡함으로 인해 안그래도 비싼 건설비용 부담이 더 심해졌고 유지관리 비용도 증가해서 수소차의 최대 문제인 충전 인프라의 확장성에는 오히려 악영향을 줬다.

차량의 수소탱크가 거의 비어있을 때만 주입이 가능하다. 몇 군데 있지도 않은 수소충전소를 보고 미리미리 충전해둬야지 하고 가봤자 수소탱크가 비어있지 않으면 충전 못 한다.

충전소의 충전압 상태에 따라 풀 충전이 불가능한 경우도 있다. 2019년 상반기 현재 서울의 경우 상암에서는 풀 충전이 안 되고 양재에서는 가능한 듯.

고성능 모델을 만들 수 없다. 수소 스택에서 전기를 만들어내는데 시간이 걸리기에 갑작스럽게 부하가 크게 걸리는 성능을 내는데는 구조적인 제약이 있다. 물론 배터리 용량을 전기차 수준으로 크게 늘리면 가능하지만... 그냥 전기차 사고말지

수소 스택을 제외하면 전반적인 구성이 전기차와 동일하다. 즉, 전기차의 일부 약점을 고스란히 가지고 있는 셈이다.

4.4. 태양전지 급전
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영어로는 Solar car. 이름 그대로 태양전지를 붙여, 차에 닿는 태양빛으로 만들어진 전기를 동력으로 삼는다. 최초의 개발은 1955년 제너럴모터스가 개발한 '썬 모바일'이나, 이것은 사람이 탑승 불가능한 40센티미터 크기의 작은 것이고 사람이 탈 만한 수준의 것은 1962년에 처음 나왔다. 호주에선 1987년부터 월드 솔라 챌린지(World Solar Challenge)란 이름으로 태양전지 자동차 레이싱 대회도 열고 있으며, 한국에서는 1993년 열린 대전엑스포 당시 처음 대중에 널리 공개되었다.(참조) 다만 태양전지 특성상 전원으로 사용하기에는 너무 큰 문제가 있기 때문에 안타깝게도 승용차에 주 전력 공급용으로 태양전지가 장착되는 일은 앞으로도 없을 것이다. 그리고 이쪽 분야 선구자가 독일 소노모터스이다.

장점

태양빛으로부터 지속적인 에너지를 공급 받을 수 있어서 동력원 걱정이 없다. 날이 흐려도 이차 전지를 통해 미리 충전해 두면 운행이 가능하다.

대량생산과 기술 발전으로 태양전지의 값이 내려가고 효율이 점점 올라가고 있다. 더불어 환경/상황에 따른 제약이나 차량에서 태양전지가 차지하는 공간의 제약도 점점 줄고 있다.

단점

태양전지가 아무리 발달해도 태양에너지 자체가 너무 작아서 주전원으로는 불합격이다.
태양광 자체가 차를 굴리기에는 너무 작은 에너지다. 표면에 내리쬐는 태양광 에너지는 쾌청한 날 1m
^2
2 당 1kW 수준인데 차를 굴리려면 적어도 평균 20kW[17]의 에너지가 꾸준히 공급 되어야만 하므로 승용차는 커녕 골프 카트의 에너지를 공급하기도 빠듯하다. 그나마도 현재 태양전지 기술의 에너지변환 효율이 우수한 것도 아니여서 쾌청한 날에 가장 일조량이 많은 정오에도 대략 20%, 높아봐야 30% 밖에 되지 않는다. 이 때문에 효율이 100%이고 1장 가격이 A4용지 수준인 태양광 패널을 기적적으로 발명해서 자동차 표면 전체를 덮는다 하더라도 수십kW 이상의 전력을 사용하는 일반적인 전기자동차의 소비전력을 태양광만으로 충당하는 것은 물리적으로 불가능하다.

에너지 밀도는 둘째 치고 설치했을 때 작게나마 효용성이 있는가? 하면 그런 것도 아니다. 차량 전장을 다 태양전지로 덮어봐야 효율 100%라고 해도 3~4kW밖에 안 된다. 현재 개발된 태양 전지는 끽해봐야 효율이 2~30%에서 놀고 있으니 충전량이 간신히 1kW 남짓이라는 결론이 나오며, 가장 일조량이 많은 정오 때에도 평균 소비전력의 5~10% 밖에 충당하지 못한다. 이는 경차나 이륜차도 마찬가지로, 덩치가 작으니 소비전력도 작지만 그만큼 태양전지를 배치할 공간도 없기 때문에 태양전지를 활용할 수 없다.

그래도 비상전원으로써는 쓸모가 있지 않느냐고 할 수 있는데 이걸로 배터리를 충전하려면 최소한 배터리 전압 만큼의 승압을 해야 하기에 승압기가 들어가야 한다. 문제는 승압회로도 효율이 있기 때문에 쥐꼬리만한 에너지를 또 손실로 까먹는다는 점이다. 그리고 배터리도 충전손실이 있으므로 실제로 충전되는 에너지는 더 줄어든다. 더욱 쉽게 설명하자면 가장 좋은 조건에서 30초를 충전해야지 전기차를 1초 움직일 수 있다. 태양광 시스템의 가격을 생각해 봤을 때, 이런 식이면 비상전원으로써도 의미가 없다. 차라리 견인차를 부르던가 비상용 배터리를 들고다니는게 더 싸고 빠르기 때문이다.

차량 디자인이 제한된다. 태양전지를 붙일 표면적을 최대한 늘리면서도 어떻게든 소비전력을 줄이기 위해 가볍고 공기저항을 작게 만들어야 하기 때문이다. 그러나 태양전지 자동차 수준이면 차량의 멋 같은 걸 떠나서 사람의 생명과 직결되는 심각한 안전 문제가 되며, 이는 상업용 승용차에서는 절대로 수용할 수 없는 단점이다.[18] 작고 가볍다는 것이 어느 정도냐 하면, 경차 정도 무게와 크기도 아니고 거의 자전거에 껍데기를 씌운 정도로 가벼워야 한다. 1993년에 기아자동차에서 제작하여 호주 솔라 랠리 대회에 참가하여 호주를 횡단했던 태양전지 차량은 거의 눕다시피 하여 타는(리컴번트 형식) 1인승에, 미니벨로 자전거용과 비슷한 저항이 작은 얇은 바퀴, 높이 70cm도 안 되는 가오리 비슷한 납작한 형상이었으며, 무게도 두 사람이 충분히 들만큼 가벼웠다. 왜 이렇게 만들어야만 하느냐 하면, 이정도의 초 경량 차량이 아니고서야 태양전지의 발전량으로는 감당이 안 되기 때문이다.

내 환경성이 매우 나쁘다. 내구력도 내구력이지만 기후나 상황에 따른 일조량 변화에 따라 영향을 많이 받아서 해가 떠있는 시간이 짧아지는 겨울이나 우천, 폭풍, 눈 등의 나쁜 기상상태의 상황에서는 운용이 더 어려워진다. 또한 태양전지판 자체가 그냥 널찍한 판때기이다 보니 가만히만 있어도 먼지가 내려앉아 눌러 붙어서 효율을 어마어마하게 까먹으므로 이를 잦은 주기로 청소해 줘야 한다.[19] 태양전지를 쓰는 가장 큰 장점으로 꼽는 특징이 꾸준한 발전이 가능하다는 점을 생각해보면 큰 단점이다.

무엇보다, 높은 인구밀도로 노상주차장보다는 지하주차장 비중이 높은 우리나라에서는 전혀 쓸모가 없을 것이다. 형광등으로도 태양광 발전이 되기는 되지만 그러느니 220V 상용 전원에 연결하는 게 더 효율적이다.

태양전지를 어떻게든 활용해 보려고 차량에 부착하는 경우가 없는 것은 아니지만, 위와 같은 이유로 효용성을 보기는 힘들다. 예를 들어 하이브리드 차량인 프리우스에서 솔라 루프를 옵션으로 선택할 수 있지만 메인 배터리 충전용이 아니라 더운 여름철 차량 탑승 전에 원격으로 에어컨을 사전 작동시키는 목적에 불과한데다 최장 작동 시간이 겨우 3분이다. 루프 전체를 덮어봐야 휴대폰, 태블릿, 노트북 등 IT기기 충전에나 쓸 정도. 그리고 실제로 발전량도 딱 그 정도다.

4.5. 축전지 급전
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축전지에 전력을 충전해놓고 충전한 전력으로 차량을 운용하는 방식으로, 테슬라의 성공 이후 현재까지 상업화 된 전기자동차에 가장 많이 쓰이는 방식으로 전기차라고 하면 보통 이것을 지칭하는 경우가 대부분이다. 현재로서는 양산 가능성, 경제성, 대중성, 시장성이 가장 뛰어나 대세가 되었지만 축전지 급전도 다른 급전 방식들과 마찬가지로 물리적으로 보완하기 어려운 여러가지 단점이 있으므로 완벽한 대책인 것은 아니다. 하지만 축전지 급전 방식의 유행은 일시적일 수는 있지만 괜히 유행인 것은 아니며, 현재 가장 현실적인 대안이라는 점은 확실하다. 2018년 9월 기준 260만 대의 전기자동차가 팔렸는데 그중 1위는 '닛산 리프'로 2018년 12월 기준으로 38만 대가 팔렸고 2위는 테슬라 모델 S로 26만 대가 팔렸다.

4.5.1. 장점
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수소차와 마찬가지로 축전지에 전력을 충전해두면 제약 없이 어디든지 돌아다닐 수 있다.

충전 시점과 사용 시점을 다르게 할 수 있으므로 충전비용이 매우 저렴하다. 이 장점을 간과하는 사람들이 많은데 전기차 충전비용이 증가하는 가장 큰 원인은 전기가 가장 많이 소비되는 시간대에 단시간에 많은 전력을 충전에 쓰는 것이다. 왜냐하면 전력이 가장 많이 소비되는 시간대에는 안그래도 전력 예비율이 떨어지는데 전기자동차가 최대한 빠르게 충전하겠다고 전력을 왕창 당기게 되면 곤란하기 때문이다.

전기 자체의 생산단가는 다른 모든 에너지 체계를 압도하지만 저장이 어렵기 때문에 대규모 발전은 생산 즉시 소비를 전제로 하고 있다. 때문에 발전은 항상 여유분을 고려하여 실제 소비보다 더 많이 되고 있고 발전소의 증설은 한계가 있으므로, 전력 예비율을 퍼먹는 급속충전이 화석연료 수준으로 비싼 것은 당연한 것이다. 전기자동차 충전이 아니더라도 가정용, 산업용 등 모든 전기요금에는 이런 전력 사용 시간대에 따른 추가요금이 다 들어가며 전기차 충전도 예외가 아니므로 충전 시점을 마음대로 결정할 수 있다는 것은 매우 큰 장점이다.

이런 상황에서 전기차가 활성화되면 발전 측면에서도 매우 이득이다. 일반적으로 심야에는 전력 수요가 급감하는데, 차량을 충전하기에는 좋은 시간대다. 소비자 입장에서는 저렴하고 효율적으로 충전을 할 수 있고, 생산자 입장에서는 잉여 전기를 활용할 수 있다는 장점이 있다. 발전 메커니즘을 고려하면 그 어떤 방식도 축전지 방식의 경제성을 따라올 수 없다.[20]

승용차 수준에서 고성능 차량을 만들기 용이하다. 리튬배터리의 전기적 특성과 방전 성능이 상당히 우수하고 출력밀도가 높아 병렬로 구성하여 대전류 출력을 내기 좋기 때문에 배터리팩과 모터 스펙을 적절하게 구성하면 저속에서 아주 극단적인 고토크 특성을 뽑을 수 있다. 그래서 마구마구 박아넣으면 배터리의 무게를 토크빨로 이길 수 있어서 스포츠카처럼 팍팍 쏴주는 차량을 만드는데 유리한 점이 있다. 일례로 테슬라 모델 S의 경우, 최상위 모델인 P100D는 중형 세단 주제에 가속 시 순간출력이 500kW[21]가 넘으며, 배터리 최대 출력 전류만 1425A라는 정신나간 스펙을 자랑한다. 다른 예로 테슬라의 사이버트럭 최고사양 모델은 픽업트럭 체급인데도 시속 60마일까지 2.9초라는 무시무시한 가속성능을 자랑한다. 다른 방식은 이정도 사양을 뽑기가 매우 어려운게, 하이브리드 차량은 축전지 체급이 안되고 수소차량은 순간적으로 고출력을 낼 때 수소를 끌어오는 시간이 걸리는 데다 저정도의 대전류 사양은 연료전지를 차량에 넣을 수 있는 사이즈로 만들 수가 없다.

대중성이 좋고 보급이 쉽다. 전기는 말 그대로 어디에서나 쓰기 때문에 대한민국 구석구석 어딜 가더라도 대부분 사람 사는 곳은 전력망이 있다. 축전지 충전이 필요하면 이 전력망에다 빨대 꽂듯이 충전소를 설치해서 쓰면 되므로 수십 억짜리 대형 충전소가 필수인 것도 아니고 동력을 수송하고 분배하기 위한 인프라도 필요하지 않다. 축전지 방식은 전기 자체가 이미 눈 앞에 있다는 것을 활용할 수 있다는 점 - 하다못해 비상용 충전기로 220V 충전이 가능하다는 점에서[22][23] 이 역시 매우 큰 강점이라고 볼 수 있다.

물론 이 특징은 항상 그렇듯이 일장일단이 있어서 개인 설치 시에는 충전기의 설치와 관리를 개인이 부담하게 된다는 단점도 있고 모든 주택 형태가 충전기 설치에 용이하지 않다는 문제점[24]도 있다. 이런 문제점 역시 축전지 방식이 해결해야 할 과제다.

축전지는 예전부터 각종 산업과 가정에 대량으로 양산되어 사용되고 있었기 때문에 연료전지보다는 양산 가능성과 경제성 등의 사정이 비교적 나은 편이다. 테슬라가 맞춤형 배터리 팩을 사용하지 않고 기존에 사용되던 산업 표준의 18650 배터리를 사용한 가장 큰 이유이기도 하다. 전기차의 미래와 판매가 불투명하던 시절엔 전용 배터리 팩 주문을 사전에 충분히 넣을 수도 없어 판매가 성공했을 때 갑작스런 증산도 어렵고 판매량이 추락했을 때 과잉 생산된 배터리 팩 및 증산 라인의 처리도 문제가 되지만 산업 표준의 18650 배터리는 비교적 수급이 쉬운데다 완성차 생산 및 판매와 상관없이 대량으로 선행 생산해도 전세계에서 수요는 늘 발생하기 때문에 악성 재고의 문제에서도 자유롭다.

차량에 탑재된 대용량의 배터리를 일종의 전력 저장 장치로 활용할 수 있다. 심야 시간대에 충전한 뒤 전기 사용량이 높은 시간대에 전기자동차의 배터리에서 전력을 끌어다 쓸 수 있다.

안전성이 비교적 좋다. 흔히 엔진이 들어가는 차량 앞부분이 완전히 비어 있어 충격시 완충구간이 넉넉한데다, 무거운 배터리를 바닥에 깔면 무게중심을 많이 낮춰서 전복사고 등의 위험을 크게 줄일 수 있다. 테슬라 모델 X의 테스트 영상을 보면 옆으로 90도가 넘어가도 전복되지 않고 원래 위치로 돌아온다. #

4.5.2. 단점
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연료전지에 비해서는 양산 가능성과 경제성 등의 사정이 비교적 나은 편이지만, 내연기관과 비교한다면 축전지는 가격이 매우 비싸고 단가절감도 어렵다.

내연기관 차량에 비해 주행거리 확보가 어렵다. 배터리는 용량에 비해 무게가 너무 많이 나가기 때문에[25] 전기자동차의 구조 단순화로 이뤄낸 경량화, 소형화의 장점을 다 말아먹으며, 항속거리와 차량의 사이즈를 극심하게 제한한다. 이 때문에 많은 전문가들의 노력에도 불구하고 전기차의 총 주행거리가 획기적으로 나아지지 않고 있다.[26] 2020년 기준으로 드디어 500km 이상 주행이 가능한 전기차가 속속 등장하고 있지만 역시나 덩치빨로 커다란 배터리를 집어넣어있기에 가능한 일이지, 같은 크기의 내연기관과 수소차에 비하면 여전히 짧고 중량은 너무 무겁다.

에너지 밀도가 작아도 너무 작다. 전기에너지의 저장은 매우 비효율적이고 어려운 일이며 축전지는 그 중에서 사정이 나은 편이지만 그래도 연료기반 차량에 비하면 에너지 밀도가 하찮다. 100kWh 배터리는 360MJ의 에너지를 저장하는데 이는 휘발유 11리터 어치밖에 안 되는 에너지다. 이해하기 어렵다면 석탄과 물을 싣고 달리는 증기기관차, 연료를 싣고 달리는 경유기관차는 있어도 배터리로 급전하는 전기기관차는 없다는걸 생각해보자.[27] 전기차의 놀라운 효율을 체감할 수 있지만 한편으로는 엄청나게 용량이 빡빡하다는 것을 알 수 있는데 이 때문에 동력 외의 다른 용도로 전기를 쓰기가 난감하다. 특히 히터와 에어컨 등의 공조장비를 돌리는 것도 용량 압박을 받아서 추운 겨울날에 히터도 못 켜고 한여름에 에어컨도 못키는 괴로운 상황을 연출하기도 한다. 다만 그나마 2020년대 이후의 경우에는 인산철 배터리 등 배터리 기술의 발전으로 20세기 시절보다는 그나마 많이 나아지기도 했다. 위에 언급한 반례인 철도용 전기기관차의 경우에도 중량물을 견인하는 기관차 용도는 아니지만 상대적으로 무게가 가볍고 길이가 짧으며 강력한 견인력이 필요없는 여객전용 전동차(쉽게 말해 지하철이나 광역전철 같은 경우)의 경우 일본에서 배터리 추진 전동차를 개발하기는 했다.[28]

이런 문제는 동력을 외부에서 공급 받는 축전지 방식의 특성이 원인으로, 내연기관 차량이야 연료를 동력으로 변환하는 과정에서 나오는 폐열을 히터에 쓰면 되지만 전기자동차의 경우는 연료를 전기(동력)으로 변환하는 과정에서 나오는 폐열을 이미 발전소에서 다 날리고 전기만을 받아오기 때문이다. 이런 이유로 그렇게 얻어온 전기를 또 태워서 열을 만드니 에너지가 이중으로 나가게 되고 빡빡한 배터리 용량과 시너지를 일으켜 항속거리까지 영향을 받게 된다. 전기자동차 제조업체들은 이런 문제를 완화하기 위해 차량 곳곳에서 발생하는 작은 열들을 다 긁어모아서 난방에 사용하는 히팅펌프를 개발하고 적용하고 있으며, 시간이 지남에 따라 완벽한 보완까진 아니여도 영향이 비교적 줄어들 것으로 전망 되고 있다.

충전 시간이 길다. 고용량의 축전지를 빠르게 충전하기 위해선 그만큼 짧은 시간 동안 큰 전력을 투입해야 하는데 축전지가 받을 수 있는 안전한 충전 전력은 물리적으로 제한되어 있기 때문에 차량에 대한 특별한 공사 없이는 과열을 막기 위해 충전 속도 개선에 한계가 있다. 짧아도 십 몇 분, 길면 몇 시간씩 걸릴 수도 있다. 이는 저장이 어려운 전기에너지의 기본 특성이기에 시간이 지나더라도 기존의 화석연료나 수소 수준으로 충전속도가 획기적으로 짧아질거라고는 대단히 기대하기 힘들다.

F1 경기에서 타이어를 교체하는 것마냥 아예 축전지 자체를 통으로 갈아끼우는 방안도 연구되고 있지만 배터리 사이즈나 전원 사양의 규격화 같은 까다로운 조건이 필요하기 때문에 이 방법도 앞날이 밝지는 않다. 경제성보다 효율과 신속성이 중요한 군사 분야나 교통 산업 현장은 시스템의 통일이 비교적 쉬운 편이니 이 방식을 쓰는 경우가 있지만 일반 차량들은 같은 제조사 차량조차도 전원 사양이 다르고 팩 사이즈가 다르게 나올 정도라 결코 만만한 일이 아니다.[29] 그나마 내연기관 플랫폼을 개조하여 연료통이 들어가던 자리에 배터리를 배치하던 과거와는 달리 전기자동차의 수요 증가로 전기차 전용 플랫폼을 따로 설계하는 2015년 이후로는 스케이트 보드형 플랫폼이라고 해서 아예 자동차 플랫폼 위에다 배터리를 피자 토핑처럼 깔아버리는 방식으로 제작되고 있기 때문에 탈착형 배터리의 모듈화는 더욱 요원한 일이 되어버렸다.

축전지도 정상적으로 작동할 수 있는 수명이 있어서 오래 쓸 수록 용량이 점점 떨어진다. 이는 안 그래도 중요한 항속거리를 감소시키는 요인이 되는데 업체들은 이를 배터리 수명 보증제도를 강화하는 방향으로 해결하고 있다. 완성차 업체별로 배터리 보증기간이 다르지만 기본적으로 차량 구입 후 5~7년, 주행거리 기준 10만~12만㎞이다. 그러나 축전지 수명 이슈는 미국에서 실증적으로 큰 문제가 되지 않음이 증명되고 있는데, 충방전 사이클이 휴대폰 같은 것에 비해 워낙에 길기 때문이다. 의외로 축전지 성능이 80%가 되기 전에 먼저 자동차 교체를 하게 될 가능성이 크다.

리튬배터리에 사용되는 각종 원료가 고갈이나 공급부족이 우려되고 있다.[30] 리튬의 경우 빠르면 2020년대에 육지자원이 고갈되어 높은 폭의 가격 상승이 예상되고 있으며, 코발트는 콩고민주공화국에 생산량이 집중 되어 있어서 콩고의 불안정한 정치 상황에 맞물려 수급이 끊길 위험이 크다. 코발트는 니켈과 구리 생산 시에 부산물로 얻어지므로 고갈 걱정도 없고 들어가는 양도 적지만 애초에 생산량이 너무 적고 비싸기 때문에 문제가 생길 경우를 대비하기 위해 코발트 비축이나 사재기 등이 발생하고 있다. 이 때문에 현재 배터리 개발에 있어 최주안점 중 하나가 코발트 비율 감소에 있고 실제로 계속 줄어들고 있다.[31] 테슬라의 경우 기존 모델 S/X에서 사용되던 18650 배터리는 차량 1대당 코발트가 대략 11kg 정도 사용되었지만 이후 동일한 용량에서 코발트를 7kg까지 줄이는데 성공했고 모델 3에 채용된 새로운 2180 배터리에서는 코발트가 차량 당 4.5kg밖에 사용되지 않는다. 궁극적으로는 코발트를 전혀 사용하지 않는 배터리까지 목표로 하고있는 듯 하다. 테슬라는 2019년에 맥스웰 테크놀로지를 인수했는데, 이 회사가 보유한 핵심 기술 중 하나가 코발트를 사용하지 않는 배터리 기술이다.

충전 시간에 대한 획기적인 개선이 불투명하다. 아무리 배터리 기술이 발달한다 하더라도 대용량의 배터리를 충전하는 경우 그만큼의 전력량이 필요하기 마련이고 기존의 전해액 대신 솔리드 스테이트를 사용한 배터리는 더욱 급격한 충전에도 높은 안정성을 보장하기에 축전지의 미래로 얘기되고 있지만 그 역시 그만큼의 엄청난 전력량을 한번에 쏟아넣을 수 있는 충전 설비가 필수다. 가정에서는 당연히 무리고, 테슬라의 수퍼차저도 최고 145kW 정도인데 이런 어마어마한 전력량으로도 테슬라 모델 S 85를 80%를 충전하는 데 40분이 걸린다.[32] 게다가 복수의 라인이 하나의 출력을 공유하는 수퍼차저의 특성상 라인을 공유하는 두 개의 수퍼차저를 동시에 사용할 경우 각 차량의 충전 속도가 60kW 이하로 떨어진다.[33] 하지만 2019년부터는 350kW 출력의 아이오니티 충전기[34], 250kW 출력의 테슬라 수퍼차저 V3 등 기존 충전기보다 빠른 급속 충전소가 설치되고 있거나 그럴 예정이라서 충전 속도 문제는 점차 개선될 것으로 기대된다. 수퍼차저 V3는 각 충전기가 독립적인 라인을 사용하기 때문에 상술한 라인 공유로 인한 충전속도 저하 문제도 해결되었다.

고전압 배터리 시스템의 가격이 매우 비싸다. 차량 하부에 장착되는 특성상 하부에 심각한 손상이 발생된다면 배터리 시스템을 통째로 교체해야 한다. 최근 출시된 차량 기준으로 배터리 시스템만 약 아이오닉 5 기준 1700만원에서 G80 전기차 기준 2500만원대로 높게 형성되어있다. 문제는 배터리 시스템 내부의 단품 [35] 까지 판매하는 것이 아닌, 배터리 시스템 자체만 어셈블리 형태로 판매 및 공급하고 있기에 비용이 매우 비싼 편이다. 이러한 문제로 전기차 배터리 전용 보험도 나왔을 정도이다.

4.5.3. 충전 비용
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충전 비용에 대해서는 결론만 말하자면 동일한 거리를 주행할 경우 내연기관의 연료비보다 2~10배정도 저렴하다.환경부의 자료에 의하면 완속 충전기를 사용하고, 전기요금이 저렴한 심야시간대를 이용하고, 산업용 전기까지 이용한다면 최대한 절약할 수 있다. 다만 아직 차량 구매가가 비싸기 때문에 주행거리와 연료비를 잘 계산해서 선택해야 한다. 주행거리가 길수록 당연히 절약되는 금액도 커진다.

한전에서는 일반용 전력요금보다 저렴한 전기자동차 충전용 요금제도를 운영하고 있기는 하지만, 전용 충전기를 설치하는 경우에만 적용이 가능하고, 충전기를 설치하는 데 드는 비용이 800만 원 정도로 매우 비싸다. 지자체별로 지원이 나오기는 하는데, 지자체에 따라 지원금이 많이 차이가 나므로 구매 계획이 있다면 꼭 알아보자. 아파트 같은 공용주택에서는 쉽게 설치할 수 있으나 전기를 훔쳐 쓰는 등의 문제가 발생할 수 있다.[36] 또한 충전대 설치 주차면은 24시간 전기차 전용이어야 하는데 지정주차면이 아닌 단지에서는 주민 분쟁 원인이 되기도 한다. 따라서 이러한 문제들에 대해 주민회의 등에서의 합의가 반드시 필요하다.

현재는 정부에서 가정용 충전기 설치비 보조금을 지급하여 비용부담이 거의 없이 설치가 가능하다(신차 구입 시에만). 또 제조사에서 프로모션으로 가정용 완속충전기(설치형)를 무료로 증정하기도 하며, 이때 충전에 소요되는 전기는 누진제가 적용되지 않고 따로 계산된다. 보도자료에 따르면 가정용 완속충전기로 충전하는 비용은 100km당 약 1,100원 선이라고 한다.(자료에서 아반떼 가솔린 1.6의 경우 약 11,000원, 경유는 7,000원대 후반으로 나와 압도적인 차이를 보인다.) 공용충전기를 설치한다 해도 충전 전 카드로 인증을 해야 충전이 되기 때문에 도전[37]의 우려는 없다. (오히려 무방비 상태의 220V 콘센트가 도전의 대상이 되면 됐지... 응?)] 현재는 충전요금 50% 할인 및 기본 요금 면제로 500원 선에 불과하다.

다만 위의 자료는 아반떼와 아이오닉 전기차를 비교한 것으로, 아이오닉 하이브리드와 아이오닉 일렉트릭을 비교하면 6,695원:1,132원으로 위에서 설명한 10배에서 확 떨어진 6배 이하의 차이를 보인다. 게다가 이건 완속충전기를 사용할 때 기준이고, 휴게소 등에 있는 급속충전기를 사용할 경우 2,759원으로 2.7배 차이까지 떨어진다. 심지어 이것도 2017년부터 2019년까지 전기차 충전요금이 대폭 할인되어서 이 정도이고, 할인이 끝나면 4,970원으로 돌아가 고작 34.7% 차이밖에 나지 않는다.

전기차는 애초에 급속충전기만의 사용을 염두에 둔 차량이 아니며, 급속충전이 비싼 이유는 다수의 차량이 급속충전을 이용하면 전력이 워낙 크다보니 전력예비율에 영향이 갈 우려가 있고 시설 설치 비용이 비싸기 때문이지, 발전 비용이 많이 들어서가 아니다. 가격이 개선 될 여지 자체가 없는 석유와는 달리 예비율에 여유가 생기거나 자체발전으로 충당할 여지가 있으면 얼마든지 떨어질 수 있다. 게다가 거주지 근처에서 완속 충전기를 사용할 수 있는 환경이라면 전기료가 싼 심야 시간대에 충전하는 것만으로도 완전 충전 상태를 유지할 수 있기 때문에 장거리 운전을 하지 않는 한 급속충전을 사용할 이유 자체가 없다. 완속 충전기는 기기의 부피가 작고 설치 비용도 상대적으로 저렴해 소규모 점포나 가정에도 얼마든지 설치 가능하다. 따라서 급속충전만으로 충전비용을 계산하는 것은 값비싼 고급휘발유 넣으면서 연비를 걱정하는 것과 같은 이치이므로 전기자동차와 일반자동차의 차이를 명확하게 이해하고 요금을 계산해야 할 필요가 있다.

4.5.4. 급속 충전 방식
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완속 충전 방식은 한국, 미국, 일본이 5핀 Type 1 방식으로 통일되었지만 급속 충전 방식은 DC 콤보, DC 차데모, AC 3상, 수퍼차저, 9핀 등 여러 가지 방식이 난립해 있는 상황이다. 각기 다른 충전방식을 사용하기 때문에 전기차 급속 충전소 확대에 걸림돌이 되고 있다. 위 사진의 급속 충전소에서도 한 곳에 3개의 플러그를 구비하고 있기 때문에 급속 충전소 가격이 비싸지고 비효율적이다. 급속 충전소에 갔는데 전기차에 맞는 플러그가 구비되어 있지 않아 충전을 못하는 경우도 발생하니 주의해야 한다.

한국에서는 DC 콤보의 전파 간섭 등의 이유로 DC 차데모와 AC 3상을 주로 사용했으나, 미국과 유럽 등이 DC 콤보를 표준화하려는 움직임을 보이자 2016년 12월 한국 국가기술표준원에서 DC 콤보 1을 통일 기준화하였다. 다만 그 이전에 만들어진 한국의 전기차 급속 충전소는 차데모 방식이 많으므로 DC 콤보1을 사용하는 전기차라도 급속 충전소에 가기 전에 이를 확인해 보는 것이 좋다. 참고

DC 콤보 (CCS, Combined Charging System)
미국 자동차 공학회가 표준으로 채택한 방식. 유럽도 표준으로 밀고 있다. AC와 DC가 하나로 통합되어 있어서 급속과 완속 충전을 충전구 하나에서 모두 사용할 수 있다는 점이 장점이다. 위에 둥근 원처럼 생긴 단자 부분이 완속 충전을 하는 AC, 아래에 옆으로 길면서 둥근 부분이 급속 충전을 하는 DC이다. AC 부분 핀 수에 따라 DC 콤보1(5핀 콤보, 한국·미국 표준)와 DC 콤보2(7핀 콤보)로 나뉜다. 적용 차량[38]:현대 아이오닉 5, 기아 EV6, 쉐보레 스파크 EV, 쉐보레 볼트EV, 현대 아이오닉 일렉트릭 2017년형~, BMW i3, 현대 코나 일렉트릭, 기아 니로 EV, 기아 쏘울 부스터 EV, 봉고3 EV, 포터2 일렉트릭 등.

DC 콤보 1: 5핀 콤보. 미국·캐나다 등 북미에서 미국자동차공학회 표준(SAE)으로 채택된 방식이다. 한국 국가기술표준원에서 기준화된 방식이기도 하다. 2019년 현재 한국에서 보급되는 전기차 중 급속 충전이 불가능한 초소형 전기차나 독자 규격을 쓰는 테슬라를 제외하면 대부분 DC 콤보 1을 사용하고 있다.

DC 콤보 2: 7핀 콤보. 주로 유럽에서 사용하고 있는 방식이다. 그 외에도 대만, 뉴질랜드 등에서도 사용한다. 테슬라도 유럽에서는 이 규격을 사용한다.

DC 차데모 (CHAdeMO)
주로 토요타, 닛산자동차 등 일본 자동차 회사에서 밀고 있는 방식. 완속 충전을 위한 충전구가 따로 필요하다. (완속은 5핀 사용) 적용 차량: 기아 레이 EV, 기아 쏘울 EV(PS EV)[39], 현대 아이오닉 일렉트릭 2016년형, 닛산 리프 등.

AC 3상
르노에서 적용하고 있는 방식. 하지만 AC 방식은 DC 방식에 비해 충전 속도가 느리기 때문에 완속 충전을 제외하면 잘 쓰이지 않는 방식이다. 적용 차량: 르노삼성 SM3 Z.E.(7핀) 등.

테슬라 수퍼차저
테슬라 독자 방식. 2022년 기준으로 145kW의 충전 속도를 지원하는 V2와, 250kW 충전을 지원하는 V3 충전기가 혼재되어 있다. V3 충전기를 사용하더라도 모든 차량이 250kW 충전을 할 수 있는 것은 아니며, 모델 3와 모델Y는 연식에 상관없이 모든 차량이, 모델 S와 테슬라 모델 X는 2021년 이후에 생산된 차량에 한해서 최대 속도를 지원한다. 흰색과 빨간색의 테슬라 충전소(Supercharger)에서 볼 수 있다. 테슬라 차량이 여기서만 충전 가능한 것은 아니고, 어댑터를 사용하면 DC 콤보, DC 차데모, 5핀 완속 충전기를 사용할 수 있다. 적용 차량: 테슬라의 모든 차량

중국 GB/T 20234
비야디 자동차 등에서 사용하는 중국 표준 방식이며 9핀이다. 급속만 가능하므로 차데모처럼 완속 충전구가 별도로 필요하다. 완속은 7핀을 사용하는데 유럽 방식과 모양은 똑같지만 차량쪽 커넥터 암/수가 반대라서 호환되지 않는다.

5. 논란거리
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5.1. 전기자동차 친환경성 논란
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전기자동차의 환경이나 효율에 대한 이야기를 하기 위해서는 전기자동차가 소비하는 '전기가 어떻게 생산'되는가를 따져야 한다. 왜냐하면 전기자동차 자체는 나올만한 공해도 없고 효율도 물론 좋지만 그 전기의 생산이 공짜가 아니기 때문이다. 배터리 기반 차량이 아닌 경우에는 수소자동차와 같이 특정 연료로 전기를 자체 공급하는 경우에는 그 연료의 특성과 사용하는 발전기를 보고 효율과 친환경성을 이야기 해야 한다. 아래 이야기는 전기를 직접 공급받는 축전지 방식에만 해당되므로 주의가 필요하다.

전기자동차 환경 무용론은 전기자동차나 하이브리드 자동차가 생각보다 환경에 좋은 것이 아니라는 주장이다. 전기를 생산하기 위해서는 결국 공해나 환경 파괴가 이루어질 수밖에 없으며, 전기의 생산 및 운반 효율도 따져보면 생각보다 효율이 좋지 않고 결정적으로 전동기 및 배터리 생산 시 공해가 많이 나오므로 이걸 다 따져보면 내연기관 자동차에 비해 크게 좋을 게 없거나 오히려 더 환경에 유해하다는 의견이다.

당연히 이에 대한 반론도 있다. 공해 배출 요소를 한 곳으로 몰아주는 것만으로도 효율적으로 엔진 효율 증대 및 공해 물질 통제가 가능해지므로 전기 자동차 그 자체로 환경 오염 제어에 효율적이라는 것이다. 그리고 발전에 의한 환경오염도는 그 나라의 발전기반의 특성에 따라 다른데 재생에너지 의존도가 높은 나라들은 공해저감에 큰 효과를 보고 있다.

물론 전기차라도 해도 차량에서 발생하는 초미세먼지 중 의외로 많은 비중을 차지하는 도로재비산먼지(브레이크 패드, 타이어 분진 등)까지 완벽하게 해소하긴 힘들다.[40] 어찌되었든 전기차에도 브레이크와 타이어가 장착이 될 수 밖에는 없기 때문이다. 하지만 내연기관의 경우, 브레이크 패드와 타이어의 마모는 거의 절대적으로 제어 불가능한 요소지만 전기차는 타이어는 어쩔 수 없더라도 브레이크 패드는 제동력의 비중을 모터로 옮길 수 있기 때문에 미세먼지 발생량을 크게 줄일 수 있다.[41] 조금 다른 차량이지만 철도용 전동열차에서도 회생제동 기능이 진보하면서 제동분진의 발생량은 획기적으로 줄어들었다.[42] 따라서 초미세먼지 발생량의 제어 관점에서도 전기차가 더 의미있게 청정하다. 다만 급제동, 급가속을 반복할 일이 많은 시내 도로에서는 생각보다는 큰 차이가 없다는 반론도 있다.[43] 도로용 전기차의 경우 결국 통상적인 상황에서도 통제되지 않는 환경과 수많은 변수라는 운행 특성상 안전상의 문제로 제동력의 극대화를 위해 브레이크를 일정이상 밟으면 답면제동도 최대한 걸리게끔 만들수밖에 없기 때문이다. 한마디로 안전상의 문제로 전기자동차는 일정비중 이상 회생제동(전기제동) 비율을 높이는 것 자체가 불가능하다는 논지의 의견이다.

2015년 송한호 서울대 교수 연구진에 의하면 미세먼지(PM10)의 경우 전기차가 휘발유차의 92.7% 수준이라는[44] 연구도 있는데 이 연구도 결국 전기차가 완벽히 청정한 것은 아니다 뿐이지, 결국 결론적으로는 전기차의 공해가 더 적다는 것은 팩트다.

결론적으로 말하면 전기차는 기존 내연기관 자동차보다 확실하게 친환경이라는 의견이 중론이다.

5.1.1. 에너지 효율
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생각보다 많은 사람들이 전기자동차가 효율적이라고 하면서도 고효율이 의미하는 것이 무엇인지를 잘 모르는 경우가 많다. 물론 전기자동차에서 말하는 효율도 내연기관과 마찬가지로 같은 에너지로 얼마나 더 멀리 갈 수 있느냐이다. 따라서 효율이 좋을수록 에너지 소비량도 줄어들긴 하므로 효율 = 연비 = 친환경성이라고 생각하되 효율이 높아서 충전 비용이 싸다고 이해하면 안된다. 경제적인 문제를 따져보려면 단지 차량 자체의 효율 뿐만이 아니라 에너지의 생산 비용을 고려해야 하기 때문이다. 전기자동차의 충전 비용이 싼 이유는 효율이 높아서도 있지만 위에서 설명했다시피 일단 에너지원의 단가가 싸다보니 같은 양의 에너지를 생산할 때의 원가가 전기쪽이 더 싸고 에너지 생산 수단이 다양하다는 점이 가장 크다.

하이브리드 자동차 같은 경우는 내연기관과 모터가 같이 들어가니 계산이 애매해지며, 자료마다 탄소 배출량이 왔다갔다하는 경향이 있는데 이 경우에는 계산에 사용된 자원과 해당 국가의 발전원 비중이 다르기 때문이다.

5.1.1.1. 연비의 측정방법
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자동차의 연비를 측정하는 공인연비 측정 시험에서는 통칭 백 분석(bag analysis)분석 값으로 이산화탄소를 측정하여 연비를 계산하지, 연료의 무게를 측정하지 않는다. 서로 다른 연료를 동등하게 비교해야 하기 때문이다. 모든 화석연료는 연소과정에서 탄소가 분리되어 이산화탄소, 일산화탄소와 같은 배출물을 만들어낸다. 그래서 CO2 배출량 = 연비 = 투입된 에너지량(kW)를 의미하며, 이것이 유럽 자동차 규제에서 CO2 규제가 미국 규제와 달리 널널하지 않은 이유이기도 하다.[45]

전기차는 발전원에 따라서 탄소 배출량의 편차가 크다. 한국 법규인 CVS-75는 북미법규인 FTP-75를 그대로 가져왔으며, 대다수의 국가에서 법규와 기준치는 북미를 기준으로 형성되었다. 대다수의 업체는 자동차를 만들때 수출을 염두에 두고 만들기 때문에 휘발유 차량의 경우 북미법규, 경유차량의 경우 유럽 법규를 신경쓰며 효율과 규제안이 미국을 따라가기 때문이다.

tank to wheel, 즉 엔진 효율이 아니라 자동차 자체의 효율을 비교하면 대략 휘발유 30%, 경유 40%, 전기 80%의 수치를 보이고 있다.

현업에서는 상세 효율분석을 Energy Flowdown이라 하여 수행하며, 이때 투입된 연료량을 Ground Truth로 CO2 배출량을 기준으로 계산한다. 배기가스를 모두 leak 없이 측정하도록 차량의 Tail pipe를 가공하여, 배기가스 분석장치로 연결한 뒤, 배기가스를 포집하여 그 조성비를 계산한다. 이때 CO2와, 불완전 연소가 일어나 발생한 극소량의 CO, 그리고 HC등 탄소가 결합된 모든 배기가스를 계산해 투입된 연료량을 계산하며, 이것이 저 사이트에서도 표현한 것과 마찬가지로 연비와 CO2의 상관관계가 99.9%라고 표기하는 이유기도 하다. 실제 차량에서는 휘발유나 경유와 같은 액체성분의 연료도 연료통 내부에서 기화하여 기체가 되고, 이것을 다시 회수하여 실린더 내부로 분사하는 캐니스터 퍼지와 같은 장치가 있기 때문에, 연료의 무게를 재는 것은 매우 부정확하다. 따라서 현업에서는 99% 연료량을 측정할때 이러한 배기가스를 통한 역상을 한다. 이러한 기법은 1970년대부터 50년 가량 계속 쓰이는 카본 밸런스 방법이다. 수많은 자료들이 이러한 방식을 설명하는데 도대체 무슨 자신감으로 하는소린지 알수가 없다. 특히 마지막 링크는 미국 EPA의 자료로, 대놓고 카본밸런스법으로 배기가스를 통해 연료소모량을 계산한다고까지 기술되어있다.

매연 저감 장치 중에 그 어떤것도 CO2를 줄이지는 못한다. CO2를 줄이는 방법은 단 하나 뿐이다. 연료를 효율좋게 태우는, 연비를 높이는 것 뿐이다. 차량 공인연비는  연료소비량을 실측하기 위해 배기가스를 포집해서 산출하며, 실제 현장에서도 그렇게 한다. 사용 연료의 유량이나 무게를 측정하지 않고, 탄소발생량을 기준으로 측정하는 이유는 유증기와 같이 유체상태가 아닌 연료도 있으며, 캐니스터 퍼지와 같은 장치가 이러한 유증기도 연료로써 사용하기 때문에 유량과 무게는 부정확하기 때문이다.
일반적으로 그래서 CO2배출량 = 연료 소모량을 의미한다.

5.1.1.2. 더 효율적이라는 주장
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전기자동차의 모터는 내연기관이 절대 따라잡을 수 없는 효율을 가지고 있다. 문제는 발전 효율에 달려 있다. 발전소의 열효율은 모두 다르기 때문에 전기자동차의 효율도 달라진다.

한국을 기준으로 따지면 발전효율을 고려해도 전기차가 내연기관(ICE)보다 우세한 편이다. 한국 발전 효율[46] 및 한국 송배전 손실[47]에 전기자동차의 효율 69%[48]를 고려하면 15~20%로 알려져 있는 내연기관 자동차의 효율보다 명확하게 높다.

하이브리드가 배터리 차량보다 탄소배출량이 많더라는 내용의 문서는 조금만 뒤져봐도 얼마든지 찾아낼 수 있다.[49]

또한 현재 다양한 발전 방법이 개발되어 있음으로 석유류 및 바이오메스 정도만 한정적으로 사용 가능한 내연기관에 비해 전기차는 원자력, 석탄, 석유, 폐기물, 태양광 등 연료 선택도 자유로운 편이다. 또한 발전소의 경우는 발전 시 발생하는 폐열을 유용하게 이용할 수 있다. 현재 각 가정에 공급되는 지역난방 및 냉방은 열병합 발전소의 폐열로 공급되고 있다. 현재 열병합발전소의 효율은 열+전력 기준으로 75~90% 수준이다. 또한 경유나 휘발유는 운반 및 판매 과정에서 유조차, 유조선 같은 전용 운반수단 및 기름을 보관하고 판매할 주유소와 유류시설물이 필요하지만 전기의 경우 기존에 전기 인프라를 사용하기 때문에 공급망을 유지하는 데 들어가는 비용이 적다.

5.1.1.3. 별 차이가 없다는 주장
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단순 계산으로는 전기차의 효율이 높아 보이지만, 실제로는 전기차에 대한 효율 관점의 논쟁은 학자들도 손쉽게 결론내리지 못하는 화두 중 하나이다. 하이브리드(HEV, PHEV)와 전기차(BEV)의 효율이 역전되거나 최소한 동등 수준이라는, 위에 제시한 연구 결과와 반대되는 연구도 얼마든지 찾을 수 있는 만큼 이견의 여지는 충분히 있을 수 있다. 우리가 일반적으로 생각하는 것 처럼 전기차는 하이브리드차 대비 효율 관점에서 무조건적인 이득이 아닌 것이다.[50]

사실 에너지 효율의 개선에 대해서는 당연히 내연기관 자동차가 발전소보다 훨씬 빠르다. 이건 어찌보면 당연한게 내연기관의 개발과 연구가 신규 발전소 건설보다 느릴래야 느릴 수가 없기 때문이다. 참고로 한국은 2002년에 처음으로 평균 화력발전 열효율 38%를 찍고 2018년 현재까지 쭉 유지중이다.[51][52] 반면에 가솔린 엔진의 열효율은 40~41%[53], 디젤 엔진의 열효율은 44~45% 수준[54]까지 올라왔기 때문에 국가 전력 상태와 발전원에 따라서는 효율이 내연기관 차량보다 밀릴 가능성이 없는 것은 아니다.

전반적인 효율은 전기자동차 쪽이 더 유리한 것은 사실이지만 이는 마케팅일 뿐, 결국 둘다 에너지원으로 연료를 써서 기관을 돌리는 것이기 때문에 결국 효율 관점에서 비교는 고민의 여지가 있다. 어떠한 형태의 발전소를 많이 보유하고 있는가, 즉 기저발전 상황에 따라, 그리고 그 국가의 날씨와 같은 환경적 요인에 따라 최종적인 효율은 크게 달라질 수 있기 때문이다.

5.1.2. 공해
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위 영상은 Engineering Explained에서 '과연 전기자동차가 환경에 더 안 좋을까?' 라는 주제로 내연기관 자동차와 전기자동차가 환경에 미치는 영향을 설명한 영상이다.

효율 다음으로 따져보는 사항은 공해, 특히 발전소 공해가 만만치 않을 거라는 의견이다. 어차피 전기도 대부분 연료를 직접 태워서 만드니 다를 게 없다는 것. 실제로도 발전소 공해가 상당한 건 사실이다. 특히 석탄을 소비하는 석탄화력발전소는 미세먼지를 엄청나게 뱉어내기 때문에 일본이나 한국도 매년 피해를 입고 있다. 화력발전소는 막대한 양의 황산화물과 미세먼지를 발생시키며 세계 공해의 약 3분의 1을 차지하고 있다. 때문에 전기자동차로 인한 발전 공해는 해당 국가의 발전원에 영향을 많이 받게 되므로 내연기관 자동차가 전기자동차로 전환됨에 따른 공해 가감량이 국가마다 다를 수 있다. 참고로 한국 석탄화력 발전 비율은 약 32%이다.[55]

물론 발전 분야가 저탄소 정책에 힘입어 가장 활발하게 탈탄소화 연구가 이루어지고 있지만 그 효과가 아직까지는 눈에 띄지 않는다. 화력발전소의 신규 건설 및 개수가 제한되고 재생에너지와 원자력 발전소, 고효율 화력발전소의 개수가 지속적으로 늘어남에 따라 탄소 배출량의 증가 속도는 지속적으로 줄어들 예정이라고는 하지만# 화력발전소의 우수한 경제성과 아무데나 빠르게 지어올릴 수 있다는 점 때문에 대체하기가 쉽지 않기 때문이다. 실제로도 한국의 화력발전 비중은 1990년대부터 2018년 현재까지 지난 30년간 그다지 개선 되지 않았으며, 세계적으로도 각종 원자력 사고로 원자력 발전소의 비중이 줄어들면서 되려 화력발전 비중이 늘어나고 있다.

중요한건 어쨌든 탄소배출을 줄이려고는 하고 있고 결과적으로는 느리긴 하지만 지속적으로 에너지 생산량 대비 탄소배출량이 줄어들고는 있다는데 의의가 있긴 하다. 때문에 발전 분야의 탈탄소화는 그나마 최종 소비단계에 비해 비교적 빠르게 진행 되고 있으므로 이러한 정책이 수행되고 있는 국가에서의 전기자동차 이용은 정부의 환경 정책에도 합당하다고 볼 수 있다.

한국의 경우 환경부에서 발급하고 있는 탄소성적표지 정책을 통해 전기자동차와 내연기관 자동차의 공해를 대략적으로 비교해볼 수 있는데 기아 레이의 경우 일반 차량과 EV 차량이 모두 탄소성적표지를 발급 받았으므로 비교적 동등한 조건에서 탄소 배출량 비교가 가능하다. 해당 자료에 의하면 탄소 배출량 비교 시 일반 차량의 경우 생산부터 폐기까지 총합 19.56톤으로 추산되나 EV 차량의 경우 총합 14.67톤으로 나타나고 있어 탄소 배출량의 총량은 약 25%, 주행 시 탄소 배출량은 30% 감소함을 알 수 있다. 따라서 이를 근거로 한다면 한국에서의 전기자동차 친환경성은 충분히 입증 된다고 볼 수 있다.[56] 참고로 말하지만 위에서 계산하는 탄소 배출량은 온실가스 발생량의 합과 발전원의 오염까지 다 합해서 탄소 기준으로 환산한 것이므로 절대적인 온실가스 배출량 자체가 적은 게 맞다.

해외의 경우 위에서 설명했다시피 세계 주요 선진국들의 화력발전 이탈은 이전부터 진행 중인지라 전력 생산 대비 탄소 배출량이 점점 둔화되고 있긴 하다.[57] 특히 OECD 국가 중 노르웨이의 경우는 수력 발전이 전체 발전량의 95%에 육박해서 전력 생산시에 공해가 거의 없어 전기자동차의 천국이 되어가고 있기도 하다[58]. 그러나 반대로 중국 및 인도와 같은 개발도상국들은 경제 성장에 따른 석탄 소비량이 크게 상승하고 있어 이들이 향후 석탄 시장의 주류로 자리잡아가고 있으며 동시에 가장 많은 공해가 발생하고 있다. 중국은 지금도 석탄화력발전 비중이 60%가 넘으며 막대한 비효율성과 정화 시설도 제대로 갖춰져 있지 않아 아직도 공해가 매우 심각한 상황이고 인도는 아직 전력의 보급조차도 완전하지 못하지만 향후 성장에 따른 가파른 석탄 소비 증가가 예상되고 있다. 때문에 이렇게 화력 발전이 주력인 국가에서는 전기자동차가 오히려 내연기관 자동차보다 탄소 배출량이 더 클 수 있으므로 항상 전기자동차가 환경친화적인 것이 아님은 옳다고 볼 수 있다.

차량의 관점에서 보면 전기차의 경우 노후화로 인한 배기가스 내 유독 물질 증가라는 단점이 없다. 배터리 성능이 떨어질 순 있으나 이건 용량에 대한 문제일 뿐이며 모터 역시 노화에 따른 효율 변화가 거의 없으므로 차량 연식에 따라 공해가 증가하는 문제를 겪지 않는다. 또한 회전수가 올라갈수록 불완전연소가 증가하는 내연기관과 달리, 국가 단위에서 운영하는 발전소의 경우 지속적인 완전연소로 발전하기 때문에 매연 증가량이 적을 뿐더러, 발전소 자체에 설치된 오염저감장치는 개개인의 양심에 맡겨진 내연기관과 달리 주기적으로 점검될 뿐 아니라 성능 또한 우월하다. 풍력, 태양광 발전 전력도 이용할 수 있으니, 유종에 상관없이 운행할 수 있는 건 덤이다.

발전원으로 오염이 집중된다는 점으로 인한 지역 갈등을 걱정하는 의견도 있는데, 전기자동차가 내연기관자동차를 대체한다고 해서 발전소가 많이 증설되어야 하거나 오염물질이 눈에 띄게 증가하는 것은 아니다. 발전소는 전기자동차만을 위해 지어지는 것이 아니다. 전기자동차들을 전력저장장치로 삼아 심야 전기를 활용할 수 있게 되기 때문에 출퇴근 용으로 운용되는 경우가 대부분임을 감안하면 오히려 전체적인 공해는 줄어들 가능성이 높다. 참고로 말하지만 국가 전체에 전력을 공급하고 비상시를 위해 저장하는 전기 외의 남는 발전량(예비율)은 지금 이 순간에도 죄다 열로 태워서 허공으로 날아가고 있으며, 이는 심야 전기가 저렴한 이유이기도 하다.[59] 이런 상황에서 석유 소비량 일부를 심야전기 사용량으로 돌리게 되면 공해 총량이 줄어드는 것은 당연한 것이다. 전기차의 의의 중 하나가 이것이다. 발전소의 대형 발전기는 특성상 자주 껐다 켰다 할 수 없으니 주간 야간 똑같이 돌아가고 당연 야간에는 전기가 남아도는데 저장할 방법이 없어 그냥 허공에 날릴수밖에 없다. 오죽하면 이를 줄인다고 양수발전(야간에 남는 전기로 하류에서 상류로 물을 퍼올리고 주간에 다시 하류로 흘러내려 수력발전. 당연 야간에 소비된 전력이 주간에 생산된 전력보다 더 크다.)까지 할까. 그런데 기업체의 업무용 차량처럼 업무시간에만 운용하는 차량의 경우 야간에 완속 충전, 주간에 운행 이런 패턴이 가능하다. 즉 전기차의 수많은 개별 배터리가 야간 잉여전력의 저장소로 이용할 수 있다는 것이다.

2010년 이후 급속도로 발전하고 있는 핵융합 기술로 미래에는 발전소의 증가 문제는 완벽하게 해결될 수 있을 것으로 보인다. 아직은 상용화가 되기 위해서는 갈 길이 멀지만, 2010년까지 이루어진 약 50년간의 핵융합 기술의 발전보다도 2010년대에 10년간 이루어진 핵융합 기술의 발전이 더 크다는 것이 상용화가 그렇게까지 먼 미래가 아니라는 것을 증명한다. 대체로 과학자들은 2040년 전후에 상용화 될 것으로 예측하고 있다. 환경오염이 사실상 제로에 가까운 핵융합 발전이 상용화된다면, 전기를 사용하는 전기 자동차는 운용 그 자체만으로는 공해가 없는 완전한 친환경 자동차로 거듭날 수 있을 것이다.

5.1.3. 제조 및 폐기 과정에서의 환경영향
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전기자동차에 사용되는 축전지도 엄연히 중금속이므로 관리가 제대로 되지 않으면 매우 심각한 환경 오염을 유발할 수 있다. 주로 사용되는 리튬이온 배터리는 수은이나 카드뮴 등의 주요 독성 중금속만 없을 뿐이지 어차피 들어가는 중금속의 양은 상당하다. 설상가상으로 사이즈가 사이즈다 보니 폐기량도 상당해서 한 대만 폐차해도 휴대폰 수천대 분량의 배터리가 폐기되는지라 이런 폐전지 수거에 대한 대비도 반드시 필요하다. 2015년 이후에는 차량용 배터리가 수명이 많이 남는다는 점을 활용하여 ESS와 같은 전력저장장치로 굴리려는 시도를 하고 있으나 애초에 설계 방향이 다르고 ESS와 EV의 인증체계가 달라 상용화는 되지 않고 있다. EV에서 적출된 축전지의 경우 제한적인 범위 내에서 재활용이 가능하기는 하지만 지금 당장의 폐기율을 줄인다는 것일 뿐 결국 기구적, 화학적인 수명의 끝은 있고 언젠가 폐기를 해야만 한다는 사실은 변하지 않는다.

단 엄밀히 따지자면 전기자동차를 만들때의 환경오염은 만만치 않을정도로 심각한건 사실이다. 전기 자체는 친환경이나 정작 배터리나 부품들은 전혀 친환경적이지 않고 기존 자동차에 못지 않게 환경 파괴가 심각하다. 특히 배터리는 제조 과정에서 많은 화약 약품과 희귀 원소들이 사용되며 이들을 생산 및 채굴하는 과정에서 많은 환경 오염을 이르키고 있다 따라서 전기자동차가 단순히 효율이 좋기 때문에 친환경적이라 판단하면 곤란하다. 다만 환경오염이 없는 자동차를 만드는건 사실상 불가능하고 그나마 전기차가 환경을 덜 파괴하고 수소차보다 보급이 쉽기 때문에 전기차를 대안으로 밀수밖에 없는것.

5.2. 화재 위험성 논란
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결론부터 말하면 전기차가 내연기관보다 화재 피해를 더 많이 입는다고 볼만한 근거는 없다. 미국 연방 교통 안전위원회에서 2022년에 내놓은 조사 자료를 보면 차량 10만 대 당 화재 발생 건수가 내연기관차는 1,529.9건, 전기차는 25.1건으로 전기차보다 오히려 내연기관차에서 훨씬 빈번하게 화재가 발생하며 그 빈도는 전기차의 60배 이상이다. 전기차는 상대적으로 연식이 오래되지 않은 차량이 많으므로 이 자료만으로 전기차가 내연기관차보다 화재에 안전하다고 단정 지을 수는 없으나, 60배라는 비율 차이는 차량 연식과 같은 미확정 변수를 감안하더라도 적어도 전기차의 화재 발생 확률이 내연차보다 높지는 않다는 것을 보여준다.

전기차는 불이 붙으면 더 빠르고 강하게 타오르기 때문에 대피할 시간이 없어서 인명피해를 일으키고 무조건 전소되기 때문에 더 위험하다는 주장도 있으나 이는 사실과 다르다. 한 번에 폭발하듯이 타오르는 것은 오히려 휘발유나 LPG 등의 연료의 특징이며,[60] 배터리팩은 발화 초기에는 장작에 불을 붙였을 때 처럼 천천히 불길이 번진다. 스마트폰 등의 배터리가 폭발하는 사고를 매체를 통해 흔히 접하기 때문에 오해하기 쉬운 부분인데, 개별 배터리 셀은 폭발할 수 있지만 전기차의 배터리팩은 수백 ~ 수천개의 셀의 집합체다. 각각의 셀이 독립적으로 패키징 되어 있기 때문에 연속적인 유체인 기름이나 가스와는 달리 일부가 점화되어도 전체로 불길이 퍼지는 데 시간이 걸린다. 게다가 배터리 팩 내부에는 불길이 퍼지는 걸 늦추거나 차단하는 격벽 구조까지 있다. 이런 장치가 잘 작동한 경우를 미국에서 일어난 테슬라 모델S 화재에서 볼 수 있다. 불이 붙은 후에도 운전자가 안전하게 대피할 시간이 충분히 있었고, 화재가 차량 내부로 침범하지 않는 수준에서 타오르다 소방차가 도착하기 전에 불길이 스스로 잦아드는 것을 확인할 수 있다. 물론 파손 정도가 심해서 다수의 셀이 동시다발적으로 발화하거나 차량 설계에 문제가 있는 경우 빠르게 불길이 커질 수도 있다. 하지만 그런 큰 사고의 경우 내연기관 차 역시 화재 위험성이 높고 화재가 발생하기 전에 이미 탑승자가 사망했을 가능성이 높다. 설계 결함이 원인인 경우는 해당 차량의 결함이 문제지 전기차가 필연적으로 수반하는 위험성은 아니다. BMW 차량 연쇄 화재 사고가 터졌을 때 해당 브랜드 혹은 해당 차종이 기피 대상이 되기는 했지만 내연기관 자동차 전체에 대한 위험성으로 인식되지는 않았다.

그럼에도 화재 진압 과정 자체는 전기차가 훨씬 더 위험하다. 차량 하부에 배터리셀이 깔려있어 내연기관차 화재 진압 방식으로는 약 90배의 물이 필요하고 시간도 훨씬 더 소요되어 비효율적이다. 때문에 전기차 화재 진압 전용 특수 장비[61]가 있어야 한다. 하지만 안타깝게도 이러한 화재 진압 장비는 턱없이 부족하다. 2020년 기준 등록된 전기차 대수는 13만 4천대인데 반해 화재 진압을 위한 특수 수화수조는 전국에 단 2대 밖에 없는 상황이다. 질식소화덮개의 경우도 전국에 총 137개의 질식소화덮개가 구비되어 있지만 전남 지방에서만 42개를 보유 중이고 경북 지방에는 질식소화덮개가 하나도 없었다. 또한 이러한 특수 장비들은 불타는 차량 근처에서 직접 설치해야 하기 때문에 소방관들의 부상 및 인명피해 위험성은 최소 5미터 안전 거리에서 소화 호스를 이용해 진압하는 내연기관차 화재와는 비교가 불가능하다. 이러한 소방 인명피해를 줄이기 위해 충전소에 자동 소화 시스템 구축 등에 대한 연구가 진행 중이다.

다만 세간에 퍼져있는 전기차 화재에 대한 공포는 객관적인 데이터에 비해 지나치게 과장되어 있다. 이런 근거 없는 두려움은 적지 않은 부분이 언론의 자극적인 보도의 영향인데, 일례로 2022년에 부산에서 아이오닉5가 고속도로 톨게이트 구조물에 충돌하여 차량이 전소되고 운전자와 동승자가 사망한 사고가 발생하자 언론에서 앞다투어 '전기차' '화재' '사망자 발생' 등의 키워드를 부각한 기사를 쏟아내면서 공포심을 부추겼다. 조선일보에서는 '전기차 충돌 3초 만에 800도, 탑승자 탈출도 못하고 숨졌다' 라는 제목의 기사를 작성했는데, 제목만 보면 사고가 나자마자 큰 불이 나서 탑승자들이 산채로 불길에 휩싸여 죽은 것처럼 보이지만, 팩트 체크를 해보면 제목 낚시에 가까운 기사다. 사고 조사 결과 사망자들은 화재가 아닌 충돌에 의한 충격으로 사망한 상태였음이 밝혀졌고, 800도라는 온도는 어디까지나 배터리에 불이 붙으면 그렇게 될 수도 있다는 소견을 실제 사고에서 일어난 일 처럼 꾸며놨다. 애초에 가정용 가스레인지도 1000도는 우습게 넘어가고 휘발유는 연소될 때 1500도 이상 온도가 올라가는데 800도라면 그다지 뜨거운 불길도 아니다. 전기차 화재라고 내연차보다 뜨겁게 타오르는 것도 아닌데 800도라는 단어가 주는 인상 때문에 괜히 더 위험하게 보이는 것 뿐이다. 이것을 충돌 후 1~2초 만에 불이 붙었고 3초 정도에 차 앞부분으로 번졌다는 사고 조사관의 발언과 연결해서 마치 3초만에 차량 내부의 탑승자에게 800도의 불길이 미친 것처럼 제목을 뽑은 것이다.

종합하면 전기차 화재는 내연기관보다 위험한 면도, 더 안전한 면도 있다. 적어도 지금까지 나온 데이터로는 전기차 화재를 내연기관차 화재보다 더 경계해야 할 이유는 없다. 내연기관 차 역시 전소로 이어진 큰 화재가 흔하게 발생하며,[62] 하이브리드 차량은 내연차의 2.3배, 전기차에 비하면 무려 138배나 높은 비율로 화재가 발생하지만 아무도 위험성을 주목하지 않는다. 전기차 화재로 사망자가 나온 사건은 수 년 간 몇 건 보고되었을 뿐이지만 큰 주목을 받는 반면,[63] 국가화재정보센터를 보면 내연기관 차량의 화재로 인해 국내에서만 매 년 수십명씩 사망하고 있지만 경각심을 가지는 사람은 거의 없다.

5.3. 잘못 알려진 사실들
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전기차는 사고가 나면 전력이 차단돼서 문을 열 수 없다

전자식 도어와 전기차를 혼동해서 발생한 오해다. 전자 도어 탑재는 동력기관이 전기모터인지 내연기관인지 여부와 전혀 상관 없다. 아이오닉5는 전기차지만 기계식 도어를 채택했고 링컨 에비에이터는 내연기관 차인데 전자식 도어를 사용한다. 이 오해 때문에 부산 아이오닉5 톨게이트에 충돌 사고에서 탑승자들이 차에서 탈출하지 못해서 비명을 지르며 산채로 불타 죽었다는 루머가 퍼지기도 했다. 하지만 사실 탑승자들은 충돌에 의한 충격으로 이미 사망했고 아이오닉5는 도어 핸들이 팝업되는 기믹이 있을 뿐, 기계식 도어를 사용한다. 전자식 도어가 사고 발생시 더 위험한지 자체가 논란의 여지가 있는 부분이다. 전자 도어를 사용하는 차량은 전력이 끊어져도 내부에서 문을 열 수 있는 기계식 비상 개방 장치를 갖추고 있고, 차량이 잠금 상태에서 운전자가 의식을 잃었다면 전자식이든 기계식이든 어차피 열쇠가 없으면 외부에서 정상적으로 문을 열 수 있는 방법은 없다.

비가 내릴 때 전기차를 충전하면 감전된다

전기차와 충전기는 연결시 물이 들어가지 않도록 설계되어 있고 충전을 시작하기 전에 누전이 없는지 확인하는 시스템이 있기 때문에 충전하다 감전될 우려는 없다. 다만 충전기 커넥터 부분에 물이 고여 있거나 심한 비바람이 부는 경우에는 야외에서 충전하지 않는 게 좋다.

6. 그 외
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6.1. 간편한 유지보수
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전기차는 내연기관보다 부품이 적어 유지보수가 쉽다. 물론 전기차라고 유지보수에서 완전히 자유로운 것은 아니지만 내연기관 차에 비교한다면 훨씬 간단하고 쉽다.

일단 가장 빈번한 유지보수인 엔진 오일과 오일 필터의 교환이 없다. 흡배기가 없으므로 흡기 필터의 교환 및 경유의 요소수를 포함한 배기 관련 관리도, 휘발유에 해당되는 엔진 플러그 및 코일 교환도 불필요하다. 변속기가 없기에 클러치 패드 교환도 없다. 물론 팬벨트, 가스켓, 캠체인 등의 교환도 없다. 냉각 계통도 내연기관에 비해 훨씬 단순하다.

또한 전기차는 회생 제동을 적극적으로 활용하기 때문에 제동 관련 소모품의 교환 주기가 매우 길다. 특히나 회생 제동 브레이크를 잘만 쓴다면 브레이크 패드를 교체하지 않고 반영구적으로 사용할 수 있다는 말까지 나오기도 한다.#

브레이크액, 에어컨 필터, 워셔액, 타이어 관리는 내연차와 동일하며 전기차에 추가되는 것은 감속기 오일 뿐이다. 오죽하면 전기차가 보급되면 자동차 정비업계가 망한다는 소리까지 들릴 정도로 유지보수를 할 필요가 거의 없다.#

그리고 전기차의 특징이라고 볼 수는 없지만 테슬라는 차에 어떤 문제가 생겼을 때 서비스 센터에서 원격으로 차에 접속해 문제를 파악하고 필요에 따라서는 모바일 서비스를 집까지 보내주기 때문에 서비스 센터를 방문해야하는 빈도가 상대적으로 낮아지는 장점도 있다.

결론적으로 전기차라고 아무런 유지보수 없이 장기간 운용할 수 없는 것은 아니지만, 적어도 내연기관 차에 비하면 훨씬 쉽고 간단하다.

하지만 사고가 나면 배터리의 경우 수리가 매우 어렵고 차량 가격 자체도 매우 비싸기 때문에 내연기관 자동차보다 보험료는 비싸다.#

6.2. 가격
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현재 충전 인프라 다음으로 전기자동차를 구입하는 데 가장 큰 걸림돌은 가격이다. 2020년 현재까지 동급 차량 대비 가격이 매우 높은 편이다.

기본적으로 동급 내연기관 차량 대비 50% 이상 가격이 비싸다.[64][65] 물론 전기자동차는 세제혜택이나 보조금 등이 있기 때문에 실 구매가는 다소 줄어들긴 하지만 그런 부분을 감안해도 실 구매가가 동급 내연기관 자동차 대비 10~20% 정도는 비싼 편이고 이 금액이라면 내연기관 자동차를 선택한다면 자동차 급이 달라진다.[66]

환경부에서는 수도권대기환경개선 특별법 관련하여 전기차 의무판매비율을 높이려 하고 있다. 의무판매비율을 달성하지 못하면 과태료가 부과된다고 한다. 사실 자동차 업체에서 전기차판매에 소극적인 이유 중 하나가 비싸고 수익성이 나오지 않기 때문이다. 미국이나 중국에서도 전기차 의무판매제도를 추진하고 있으며 유럽에서는 내연기관 판매 금지를 추진하고 있다. 출처 물론 현실은 시궁창으로 2020년이 다되가도록 향후 20년 내 화석연료차 금지 전망은 0에 수렴한다. 일단 배터리 문제와 안전성 문제부터 해결을 해야 규제를 하든가 말든가 할 것이다.

전기자동차의 중고가 방어는 매우 좋은 편으로, 테슬라 전기차는 기존 내연기관 차와 비교도 되지 않을 정도로 감가가 낮다. 이외에도 구형 플랫폼에 출시시기가 오래 지난 르노삼성 SM3 ZE를 제외하고, 손쉽게 접할 수 있는 현대/기아 전기차는 동급 내연기관 대비 가격 방어가 좋은 편이다. 정부 보조금 없이 구매한다면 맞는 말이지만, 보조금 미지원 차량이 아닌 이상 약 2천만원 가까이 손해보면서 보조금을 포기하고 전기차를 구매하는 경우는 거의 없다. 예를 들어 2016년식 아이오닉 일렉트릭은 제주도에서 보조금과 제조사 할인을 고려한 실구매가는 1600만원대 였으며, 2020년 주행거리가 6만~8만km인 모델이 시장에서 1500~1600만원 가량에 판매되고 있다. 출시되자 마자 니로 EV를 구매한 경우도 비슷하게 감가를 거의 맞지 않았다. [67]다만, 신형 모델이 꾸준히 나오면서 항속거리, 전장 옵션, 구동계 성능, 초고속 충전 가능 여부 등 구형 모델과 차별화 되는 요소가 점점 많아지면서, 구형 전기차도 일반 내연기관차와 마찬가지로 큰 감가를 피할 수 없을 것이다.

6.3. 고용 문제
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내연기관 자동차의 복잡한 구조가 전기차에서는 훨씬 단순해지면서 부품의 갯수와 생산 과정 또한 매우 줄어들었다. 이로 인해서 기존 자동차의 제조사는 물론 수많은 부품 협력업체 및 정비사들의 일감도 줄어드는게 확실시되어 노동자의 고용이 불안해진다. 물론 전력 인프라가 갖추어져 있지 않은 개발도상국에서 내연기관 차량은 한참 동안 생산될 것이다. 그러나 한국에서 조립생산을 하더라도 시간이 지나면 현지 공장을 운영하게 되고, 결국 한국에서 자동차산업에 종사하는 전체 노동자의 일자리는 줄어들 수밖에 없는 것. 특히 자동차 제조 강국 중 하나로 평가되는 한국의 경우 수많은 협력업체와 근로자들의 위기가 우려된다. 대다수는 전기차로의 산업 전환을 하지 못하고 있는 실정이다.

현재 전기차 장려 정책을 가장 강력하게 펴고 있는 제주도에서는 이미 내연기관 자동차 수리센터의 폐업률이 급증하고 있다고 한다.#

6.4. 운전의 재미
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운전의 재미와 자동차 특유의 기계적 감성을 선호하는 사람들에게는 전기자동차의 등장이 반갑지 않을 수 있다. 자동차의 엔진 소리가 여태껏 소음 공해의 주범이었던 건 맞지만, 차량마다 제각기 다른, 내연기관 엔진 특유의 소리를 좋아하는 사람들에게 전기자동차는 조금 아쉬운 면이 있다. 물론, 2022년 현 시점에서는 여전히 내연기관 차량이 대세이지만 근 몇 년 이내에 내연기관의 사장세가 예상되고 있기에 이를 안타까워하는 사람도 많다.

전기자동차는 일반적으로 고정 감속비 기어가 기본이며, 전기자동차가 대세가 된다면 수동변속기, 자동변속기는 사라질 가능성도 있다. RPM에 따른 토크 변화량이 크고, RPM 자체가 높기 때문에 엔진이 만든 동력을 바퀴에 효율적으로 전달하기 위해서 토크컨버터나 클러치가 반드시 필요한 내연기관 차량과 달리, 전기자동차의 모터는 정지상태를 포함한 넓은 회전수 영역에서 안정적이고 일정한 돌림힘이 나오기 때문인데 속도 0부터 전압제한 속도까지 최대토크로 거의 일정하게 뽑아낼 수 있고 그 이상의 속도에서도 어느정도 일정한 출력을 내줄 수 있어 변속기의 필요성이 많이 줄어든다. 디젤 기관은 얼씬도 못하는 수준.

현재 거의 대부분의 전기차는 고정 감속비지만 전기자동차 분야에서도 운전의 재미와 성능을 추구하는 방향으로 설계된 자동차 모델인 포르쉐 타이칸[68]이 등장했고 전기 슈퍼카도 여러 유명 자동차 브랜드에서 그 등장을 예고하고 있으니 그 향후는 지켜볼 일이다. 양산차량은 아니지만, 폭발적인 성능이 매우 중요한 포뮬러 E 참가 팀 중에 3단 변속기를 사용한 경우도 있었다.

또한 한국GM 라보의 전기차 모델은 수동변속기 버전으로만 출시 되기도 하였다. 내연기관과 전기모터가 너무 다르다 보니 순수 엔진음 차이는 어쩔 수가 없는데, 가상 엔진음으로 내연기관 소리를 모방하거나, 특유의 소리를 내거나 머스탱 마하e와 다른 머스탱이 함께 달리는 영상을 보면 기존 내연 기관 자동차들과 확연히 다른 소리가 인상깊다. 포르쉐 타이칸도 매력적인 소리가 난다. 세계의 정부기관들이 "어린아이가 소리를 못 듣고 못 피하므로 사운드를 집어넣어라"라는 규제가 있는데 아예 화석연료차 엔진 사운드를 복붙으로 해결[69]한다.

허나 전기차의 운전재미는 내연기관 차량을 따라갈 수 없다. 막강한 출력은 분명히 장점이긴 하나, 그걸 대가로 잃은것이 너무나 많기 때문. 먼저 가장 큰 차이점이 배기음과 엔진에서 나오는 진동으로, 자동차를 놀이수단으로 취급하는 사람들은 배기음을 매우 중요하게 생각한다. 예시로 포르쉐 718 박스터와 718 카이맨이 기존에 사용하던 6기통 엔진 대신 4기통 엔진을 기본형~GTS까지 사용하는데, 성능은 이전세대와 비교조차 불가능할 정도로 향상되었으나, 터보차저와 4기통때문에 소리가 죽었다며 싫어하는 사람도 상당수. 포르쉐나 아우디등의 새로운 고성능 전기차가 출시했을때도 “WEEEEE”, “Just bring V8”처럼 '가짜 사운드'에 대한 부정적인 여론도 만만치 않다.

다음은 변속기 문제로, 현재 존재하는 전기차중 변속기를 장착한 차량은 몇 없는데다가, 그마저도 운전자가 직접 변속하는건 불가능한 경우가 많다. 당장 현대 벨로스터 N이나 토요타 86처럼 수동변속기와 자동변속기[70]를 선택 가능한 차량들의 경우 수동차량의 수요가 압도적이다. 변속속도에 있어 자동변속보다 월등히 느리긴 하지만, 직접 변속하는 손맛이 끝내주기 때문. 엔진과 변속기를 맞물리는 직결감도 재미에 있어 크나큰 요소인데, 대표적으로 포르쉐의 PDK가 호평을 받고, BMW의 차량들이 F바디에서 G바디로 넘어가며 극렬히 까였다. 내구성이나 승차감에서는 개선이 이루어졌지만, 특유의 직결감이 사라졌기 때문이다.

거기에 전기차의 최대 약점인 무거운 배터리 무게가 발목을 잡는다. 최고의 운전재미를 가졌다고 평가받는 로터스의 차량들이나 핫해치들의 비법이 짧은 휠베이스와 가벼운 무게임을 고려하면 전기차들의 불리함을 알 수 있다. 간단히 슈퍼카들로 비교했을때, 2022년 판매중인 슈퍼카중 1.7톤 이상의 무게를 가진 차량은 한손에 들어가는데, 로터스 에바이야, 리막 네베라처럼 탄소섬유를 덕지덕지 바른 차량들마저 2톤을 넘기거나 이에 준하는 무게를 갖게 된다.

결론적으로 전기차가 내연기관 차량들의 운전재미를 따라잡는것은 상당히 힘들다고 볼 수 있다. 수많은 기술의 발전이 있어도 터보차의 반응성이 자연흡기보다 빠를 순 없는것처럼, 전기차는 내연기관 차량들보다 불리한점이 너무나도 많기 때문이다.

6.5. 전기차와 변속기
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물론 전기모터 역시 다단 변속기를 물리는 경우도 있다. 다만 전기차와 변속기의 관계를 이해하기 위해선 먼저 자동차에 변속기를 설치하는 목적을 생각해볼 필요가 있다.

본래 내연기관이 낼 수 있는 힘과 회전속도는 대부분 자동차를 끌고 다니기에 적절하지 않다. 1톤이 넘는 쇳덩어리를 끌기엔 일반적인 승용차 엔진의 자체 토크만으로는 충분한 가속력을 확보하는 것이 불가능하므로 내 속이 터져서 운전할 수가 없다. 아반떼 AD를 예시로 생각해보면 최대 토크가 6,000rpm에서 27kg.m인데, 내연기관의 토크 특성상 엔진이 구동할 수 있는 최저 속도에 가까운 아이들링 상태에선 이보다 훨씬 떨어진다. 고작 수kg에 불과한 토크로 1.5톤이 넘는 차량을 움직일 수 있겠는가? 그리고 본격적으로 엔진 회전수가 4000RPM 정도 붙어서 최고출력을 내려고 들면 벌써 차량의 속도가 500km 가까이 찍혀 비행기 수준이 되기 때문에[71] 날아다닐 생각이 아니고서야 현실적으로 높은 회전수를 사용할 수도 없다. 심지어 Idle 상태인 700RPM만 해도 벌써 시속 83km이므로 엔진을 바퀴에 다이렉트로 꽂아 넣어서는 엔진을 제대로 운용 할 수가 없는 것은 사실. 엔진이나 모터 같은 회전기기의 출력은 토크와 회전속도의 곱이므로 풀 토크를 내더라도 회전속도를 제대로 당기지 못하면 결국 엔진의 최대출력을 온전히 끌어낼 수가 없다는 문제가 있다.

위와 같은 문제 때문에 엔진 출력을 그대로 바퀴에 꽂을 수도 없고, 그렇다고 엔진을 신나게 고토크 사양으로 만들자니 배기량이 한없이 무시무시하게 커지면서 차량에 올라갈 수 없는 사이즈가 되므로 사실상 비현실적인 요구가 된다.[72] 하지만 기관을 요구사항에 맞춰서 만들 수 없다면 기관이 내는 출력의 토크 x 회전수 비를 조절하여 필요로 하는 토크나 회전수를 맞추면 된다. 이 일을 해주는 기계가 바로 감속기이다. 엔진의 연비와 수명을 고려하여 감속기를 다단화함으로써 차가 느리게 갈 때는 감속비를 크게 해서 최고속도를 깎는 대신 힘을 증폭해 충분한 가속력을 얻는다. 그리고 충분히 속도가 붙으면 감속비를 줄여 엔진의 회전수를 적절히 낮춤으로써 엔진을 최적으로 운영할 수 있게 만들어진 것이 바로 자동차의 변속기다.[73]

즉, 변속기는 단순히 감속비를 조절하는 역할이 아니라 기관의 최대출력을 더 일찍, 더 넓은 속도 범위에서 쓸 수 있게 하면서도 필요하다면 엔진 회전수를 강제로 낮춰서 연비를 확보하는 기능까지 겸하는 엔진을 운영하고 최적화하는 기계이기 때문에 내연기관 자동차에서 중요하게 사용되는 것이다.

6.5.1. 변속기 불용론
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그렇다면 전동기를 사용하는 전기자동차 입장에서 변속기는 어떤 존재일까? 사실 기존에도 전기자동차에 변속기를 설치하는 경우가 꽤 있었다. 좀 옛날로 넘어가 보자면 기아 베스타 EV에 자동도 아니고 5단 수동 변속기가 올라가기도 했다. 다만 이런 오래된 차량들의 적용 사례는 현재 시점에는 일반화하기가 곤란하다. 이 차량이 개발되던 시기에는 전동기와 전원의 성능이 매우 좋지 않았기 때문에 내연기관처럼 낮은 토크와 회전수의 제약을 받아 변속기 없이는 차를 제대로 굴리기가 힘들었기 때문이다. 예시로 든 기아 베스타는 직류전동기를 썼기 때문에 높은 회전수를 오래 유지하기 힘들 뿐더러, 배터리 성능이 좋지 않아 지금의 전기차처럼 고전류를 시원시원하게 당길 수도 없었으므로 딱히 적절한 이유는 아니다.

일반적으로 현재의 전기자동차들이 대체로 변속기를 배제하고 고정감속비를 가져가는 이유는 상당히 복합적이다.

첫 번째로는 조금이라도 높은 동력 효율을 얻기 위해서다. 변속기도 최적 효율이 나오는 회전수가 있고 그 회전수를 벗어나게 되면 완만하게 효율이 떨어질뿐더러, 아무리 효율이 좋다좋다 한들 마찰저항으로 인해 기본적으로 어쩔 수 없이 까먹는 동력이 있다. 내연기관 입장에서는 이런 변속기의 단점을 엔진 연비를 고려한 제어나 설계를 통해 커버할 수가 있을뿐더러 엔진이 무슨 짓을 해도 그것이 훨씬 이득이지만, 전동기는 내연기관보다 회전수와 토크의 변동 폭이 훨씬 크고 배터리가 빡빡해 효율에 매우 민감하기 때문에 변속기가 까먹는 손실도 무시할 수가 없다. 그래서 안그래도 배터리 용량도 빡빡해 죽겠는데 이득은 별로 없으면서 효율만 까먹고 무게는 무게대로 나가는 변속기를 배제하는 것이다.[74]

두 번째는 전기 동력만을 사용함으로써 설계의 자유도와 여유공간의 이점을 얻고 양산성을 개선하기 위해서다. 변속기가 붙게 되면 모터의 출력이 변속기를 들렀다가 바퀴로 가야 하므로 기존의 내연기관만큼 동력계의 설계가 복잡해지고 더 많은 공간을 소비하며 더 많은 제약이 가해지므로 결과적으로 전동기와 전기계통을 사용함으로써 얻는 이점이 감소하고 파워트레인 효율이 저하된다. 또한 변속기를 개발하고 생산해야 하기 때문에 차량의 양산성이 떨어지게 되며, 경험 많은 자동차 업체가 아니고서야 변속기의 개발과 양산이 익숙하지도 않을 것이기에 테슬라 같은 비교적 신생 업체들의 입장에서는 생각 외로 큰 리스크를 떠안아야만 한다. 변속기는 매우 정밀한 제조능력을 필요로 하면서도 막대한 힘을 받아 고속으로 회전하는 기계이다. 많은 개발경험이 없이는 함부로 손을 대기 어렵고, 막대한 돈과 시간을 들여 개발을 한다고 해서 전기차의 성능이 획기적으로 개선되는 것도 아니다.

세 번째로 변속기를 쓰기에는 모터의 동작영역과 효율성이 내연기관처럼 허접하지 않다. 내연기관은 특성 곡선을 보면 토크가 언덕 모양으로 나타나고 출력은 거의 일방적으로 회전수에 비례해서 올라가는 경향이 있다. 따라서 최고토크 지점도 언덕 최고점 하나뿐이고 최고출력 지점도 거의 최고 회전수까지 올라갔을때 딱 한 지점 뿐이다. 즉, 엔진은 최적 동작 영역이 점으로 나타나며, 연비위주로 돌리거나 출력위주로 돌리기 위해서는 무조건 해당 최적지점 근처에서 엔진을 놀게 해야 하는데 상식적으로 엔진 스스로 항상 속도나 토크 조건을 맞춰서 작동하는 것은 불가능하다. 그래서 변속기가 반드시 필요하게 되고, 변속기를 쓰더라도 엔진이 항상 100%의 성능을 발휘하기 어렵다.

반면에 전동기는 특성상 저속 영역부터 이미 토크 곡선이 평탄하게 최대치로 형성[75]되고, 이 저속 토크는 모터 방열 설계와 배터리 사양만 버텨준다면 얼마든지 전류를 퍼넣어서 더 끌어올릴 수 있으며,[76] 최대출력도 굉장히 넓은 회전수 영역에서 유지할 수 있다. 또한 전동기의 효율도 내연기관처럼 중부하 영역이 최적효율 영역이지만 내연기관에 비해 효율의 변동 폭이 작고 영역이 매우 넓어서 변속기가 없더라도 어느정도 전비 확보가 가능하다.[77] 따라서 별다른 이유가 없는 한 변속기가 없는 단순한 구조가 더 효율적이다.

따라서 2015년 이후의 전기차는 모터 운영 능력을 개선하거나, 모터의 운전영역, 특히 최고토크를 더 확보하고 싶거나, 스포츠성을 개선하기 위해서 간단한 변속기를 붙이는 경우가 대다수이다. 대표적으로 고토크 능력을 확보하되, 열적 안정성도 필요한 경우가 해당된다. 이럴 때는 변속기가 꽤 유용하다. 왜 유용한가 하면 변속기의 도움으로 모터에 가해지는 발열 부담을 줄일 수 있기 때문이다.

사실 대체로 전기자동차들에 붙는 모터들은 여러가지 다른 용도의 모터들을 기준으로 봐도 사이즈에 비해서 출력, 특히 토크가 굉장히 높은 편이다. 왜 이런 차이가 있냐면 모터나 엔진 같은 기계들의 크기는 필요로 하는 강도와 방열에 따라서 결정되는데 모터는 내연기관보다 구조가 단순해서 상대적으로 덜 튼튼해도 되고, 효율이 좋아서 열도 적게 나니 크기가 커지지 않아도 되기 때문이다. 기계의 크기가 클수록 열용량이 커지고 표면적을 넓게 할 수 있으므로 발열량이 같을 때 덩치가 큰 쪽이 최고온도도 낮고 냉각도 쉽다.[78]

아무튼 그렇게 수랭과 고효율로 발열을 잡았으면 줄인 발열만큼 크기를 줄이던지, 전기를 더 퍼넣어서 출력을 올릴 수 있는 여유가 생기는데 모터는 여기서 끝이 아니다. 모터가 견딜 수 있는 온도를 감안해서 안전 온도 내에서 평소보다 훨씬 높은 전류를 가해 과부하 토크를 내는 선택지도 있다.[79] 근데 모터는 내연기관처럼 레드존 영역 1000RPM 이렇게 째째하지 않다. 설계에 따라서 다르긴 하지만 높으면 300% 이상의 과부하 토크도 낼 수 있는데 이러면 모터의 최대토크 스펙이 매우 크게 오르는 효과가 있다. 당연히 반대 급부로 냉각수를 열탕으로 만들어버릴 수준의 발열이 나고, 그 열 때문에 효율이 떨어지면서 더더욱 발열이 오르지만, 아무튼 모터가 타지만 않게 온도가 올라가는 짧은 시간동안만 쓰면 상관 없다. 이런 이유로 저속에서 모터를 전기난로로 만들면서 엄청나게 토크를 뿜어낼 수 있기 때문에 전기자동차들의 가속력이 압도적인 것처럼 나타나는 것이다. 토크 특성 자체만 보자면 사실 내연기관 + 변속기 조합이 훨씬 고토크를 안정적으로 유지한다. 이는 애초에 사이즈부터가 내연기관이 훨씬 크고, 변속기 덕분에 내연기관이 과부하 상태로 들어갈 일 자체가 없기 때문이다.

특히 일반적으로 차량에 붙이는 모터는 설계에 따라 다르지만 가능한한 높은 회전수에 중점을 두는 쪽이 출력밀도, 효율, 운전영역 확보에 이점이 있다. 그럴 수 밖에 없는게 모터가 최대 토크를 낼 일이 운전하면서 몇 번이나 있으며, 오래 써봐야 얼마나 쓰겠는가? 모터를 고토크 중심으로 설계 할 이유가 없다. 그래서 저속에서는 그냥 전류를 있는대로 때려박아서 토크를 충당하고 대신 짧은 시간 동안만 운행을 함으로써 위험 온도까지 올라가지 않게끔 설계하는 경우가 많으며, 이런 유형의 모터들은 내연기관은 상상조차 할 수 없을 정도로 매우 극단적으로 높고 긴 TN 커브가 그리게 되지만 그 대가로 최대토크를 유지하는 시간이 제한된다.

위와 같이 토크 과부하를 걸면서 모터를 운용하는 차량이 대표적으로 테슬라 모델 S인데 변속기 없이도 엄청난 가속력을 뽑아주긴 하지만 이런 가속력을 반복적으로 내다보면 모터의 온도제한 때문에 출력제한이 걸린다. 반면 포르쉐 타이칸 같은 경우, 후륜에 2단 변속기를 장착함으로써 초기 가속 시에 모터에 걸리는 토크 부하를 줄였고, 때문에 모터의 발열도 크게 줄어서 최대 가속력을 수십번을 뽑아도 출력제한이 걸리지 않는다. 이는 어느쪽이 좋고 나쁘고의 차이라기보다는 설계 전략과 추구하는 방향성의 차이이므로 모터가 이런 방식의 설계를 허용한다고 이해하는 것이 좋다.[80]

이렇게 변속기는 이런 성능 향상 대책 중 하나의 선택지일 뿐이며, 대부분의 경우 변속기가 없더라도 모터를 최고 성능으로 운용할 수가 있다. 그리고 전기자동차용 변속기를 개발하고 붙이는 것 자체는 기존의 자동차 제조업체들 입장에서는 그렇게 어려운 일이 아니다. 그럴 수 밖에 없는 것이 유체 클러치(토크 컨버터)가 붙는 것도 아니고 기어 단수가 많은 것도 아니기 때문이다. 포르쉐 타이칸 같은 경우도 전기차를 개발한다는 이유 하나만으로 바로 전기차용 2단 변속기를 개발해서 붙였다.

어떤 선택지가 좋은지는 전기차 업체의 설계와 제품 성격마다 다르며, 제각기 장단점이 있기 마련이다. 하지만 분명히 말해두고자 하는 것은 내연기관과는 달리 변속기가 목표 성능을 달성하기 위한 필수 조건이 아니라는 점이다.

이외에 전기차에 변속기가 탑재되는 경우는 차량이 너무 크고 무거워서 모터의 깡패같은 토크로도 모자랄 때 2~3단 정도의 간단한 변속기를 탑재하기도 한다. 전기버스 같은 경우. 다만 버스는 특성상 공간이 넉넉한 편이라 변속기 대신에 그냥 모터를 더 큰 걸 달아서 해결하기도 한다. 어느 정도 크냐면 지하철 전동차용 모터를 개량해서 넣는다. 그래봤자 대형상용차용 변속기를 포함한 6기통 디젤엔진보다 작기 때문이다. 정확하게 말하면 지하철은 한 칸에 모터 4개가 들어가는데 전기버스용으로는 1개만 넣고 출력을 낮추면서 냉각요구성능을 낮춘 다음 배터리 구동이 가능하도록 전압전류요건을 바꾸는 개량을 한다. 단일모터 기준 최대 200kW에 달한다. 한마디로 전기먹는 하마. 어차피 전기버스가 주로 도입되는 시내버스는 대형차량이라 배터리 탑재량도 승용보다 훨씬 많은데다 짧은 주행거리를 뺑뺑이 도는 물건이라 상관없다. 전기버스는 보통 만땅을 채우고 80~150km를 가면 완전 방전된다.(모터 출력이 출력이다 보니...) 한참 도입이 늘고 있으나 무조건 시내버스 사양으로만 출시되는 이유가 아직 2021년 기술력으로는 고속버스를 전기자동차로 만들 수 없기 때문이다. 정확히 말하면 만들수는 있는데 서울에서 대전도 한방에 못가고 앵꼬난다.

요즘에는 전기구동 대형차량, 화물차량, 스포츠카들도 변속기를 제외시키는 것이 트렌드인 것 같다. 포터 일렉트릭도 변속기 대신 135kW짜리 대빵 큰 모터(보통 일반승용차용 모터는 35~100kW.)를 달고 출시한 것을 보면 전기차에서는 모터에 뭔 짓을 해서라도 가능한한 변속기를 제외시키는 것이 메리트가 매우 강하다고 해석할 수 있을 것이다. 다만 무거운 짐을 싣는 화물차는 아직까지 변속기가 필요하다. 애초에 잘 안만들기도 하고. 버스와 트럭은 비슷한 차대 프레임과 파워트레인을 쓰지만 전기버스는 흔히 있어도 전기트럭(1톤 내외의 소형트럭 제외)은 보기힘든 이유가 최대적재시의 총중량이 무겁기 때문이다. 파워트레인과 크기가 비슷한 11톤 카고차량과 시내버스를 비교할 경우 트럭은 금속제품과 같은 중량물을 짐칸 부피에 맞춰 꽉 채우면 11톤을 아득히 넘겨 과적이 되어버리지만 버스는 승차정원의 2배를 넘겨서 어거지로 태워도 승객들의 무게는 5톤을 넘기기가 힘들다.[81] 생각보다 밀도가 상당히 낮은 물체이기 때문에 그렇다.

6.5.2. 변속기 유용론
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그러나 위 주장은 어디까지나 저속에 가감속이 잦은 시내주행 위주의 운용효율성만 놓고 이야기하는 것으로, 변속기 없는 전기차는 고속에서 효율성이 바닥을 칠 수밖에 없다. 내연기관 특성이 최고 성능이 제한적이라는 문제점이 있으나, 현재 내연기관 자동차에 들어가는 변속기는 시작은 언더드라이브일 지라도 최고 단수에서는 오버드라이브를 가는 경우가 많다.

모터의 기계적인 허용 회전수 자체는 매우 높지만 너무 높은 회전수까지 커버하는 경우에는 대체로 최고출력이 최고속도보다 훨씬 이른 속도에서 떨어지는 특성이 있기 때문에 내연기관 + 변속기 조합에 비해 고속 성능이 후달리는 경향이 있다. 이는 모터가 회전하는 상황이 전류를 밀어넣으려는 모터 드라이브와, 이를 막으려는 모터와의 싸움이기 때문이다.

모터와 발전기는 구조와 개념이 동일하다. 모터도 발전기와 똑같이 회전속도가 올라갈수록 회전방향과 반대방향으로 작용하는 역기전력이 발생하며, 때문에 모터드라이브는 모터 회전속도에 비례해서 더 높은 전압을 투입해야만 모터로 들어가는 전류의 크기와 방향을 유지할 수 있다.[82] 쉽게 이야기하자면 모터드라이브와 모터는 전압이라는 힘으로 서로 항상 줄다리기를 하고 있다고 보면 된다. 모터의 회전수가 올라갈수록 모터가 잡아당기는 힘이 더 강해지므로(역기전력이 회전수에 비례해서 커지므로) 가만히 있으면 모터드라이브가 모터에게 끌려가게 된다. 즉, 발전기가 된다.[83] 이렇게 되지 않으려면 모터드라이브는 출력전압을 올려서 모터의 역기전력을 상쇄해야 한다. 거기에 추가로 원하는 양 만큼의 전류를 흘리기 위한 전압을 더 가함으로써 모터를 잡아 끌고 전류의 방향을 일정하게 유지하게 된다. 이 상태에서는 일방적으로 모터드라이브가 원하는 전류를 얼마든지 유지할 수 있을만큼 전압여유가 있으며, 따라서 원하는 토크를 내기 위한 제약이 없다.[84]

문제는 모터 회전수가 너무 높아져서 배터리 전압과 모터 역기전력의 크기가 같아지는 경우이다. 이 경우에는 배터리 전압을 깡으로 때려서는 모터에서 발생하는 역전압을 죽어도 이기지 못하므로 아무리 기를 써도 모터에 전류를 더 인가할 수가 없게 되고 따라서 토크를 낼 수가 없다. 즉, 모터드라이브와 모터가 줄다리기를 하는 힘이 동일한데 모터드라이브가 더 힘을 낼 수가 없어서 더 이상 모터를 잡아 끌고 갈 수 없게 된 상황이다. 하지만 이런 상황에서도 모터를 구동할 수 있는 방법이 있는데 바로 모터 자체의 힘을 깎아버리는 것이다. 모터드라이브는 더 높은 회전수에서 출력을 끌어내기 위해 모터의 역기전력 자체를 감소시키는 제어를 하게 되는데 이를 약자속 제어라고 한다.[85] 이렇게 하면 모터의 역기전력이 약해진 만큼 전압 여유가 생기니 다시 모터드라이브가 주도권을 잡고 토크를 낼 수가 있다. 즉슨 모터를 어르고 달래서 줄다리기를 하는 힘 자체를 떨군 것이다.

이 상태에서는 모터의 회전수가 올라가는 만큼 역기전력을 약화시키기 위해서 전류 일부를 투자하거나 모터의 전류를 제한하므로 실질적으로 모터의 토크는 쭉 떨어지게 된다. 즉, 회전수와 토크가 반비례 관계가 되는데 기계적 출력은 속도와 토크의 곱이다. 즉 속도가 올라가는 만큼 토크가 떨어지는 것이므로 기계적 출력 자체는 일정하게 유지된다. 따라서 모터는 정출력 상태가 된다.[86] 여기까지는 어찌되었든 나와야 할 출력이 나오는 것이니 성능이 유지된다. 단, 이 정출력 영역은 모터의 유형에 따라서는 없는 경우도 있다. 예를 들어 유도 전동기 같은 경우에는 모터드라이브의 제어를 받아도 정출력 영역의 크기가 매우 협소하고, 릴럭턴스 전동기 같은 경우는 정출력 영역이라고 할만한 부분이 있긴 한데 출력을 유지하지 못하고 점점 떨어진다. 즉슨 최대출력이 피크 찍고 바로 내려오기 때문에 이런 전동기들은 고속토크가 매우 구리다.

회전수가 계속 올라가면 약자속 제어법으로도 이런 정출력 상태를 유지할 수 없는 시점이 오게 된다. 왜냐하면 전동기의 고정자도 전자석이기 때문에 회전자만큼은 아니지만 마찬가지로 회전수에 비례해서 역기전력이 발생하기 때문이다. 이런 전동기 고정자의 역기전력은 모터에 투입하는 전류 자체를 줄이지 않으면 감소시킬 방법이 없다. 즉슨 모터를 열심히 어르고 달래놨더니 "모터드라이브 너도 힘을 빼세요" 라고 역으로 협상을 걸고 있는 상태다. 결국 모터에 흘릴 수 있는 절대적인 전류의 크기 자체가 제한되므로 모터드라이브는 모터를 어르고 달램과 동시에 힘까지 조금씩 빼게 된다. 때문에 약자속 효과와 토크전류 감소라는 효과가 동시에 작용하여 회전수에 비례해서 토크가 매우 급격하게 추락하게 된다.[87] 대부분 전기자동차의 최고속도 성능이 추락하는 원인이 바로 이것이다. 뜬금없이 고속 시점에서 출력이 떨어지는 것이다.

이런 현상을 방지하기 위해서는 더 전압이 높고 방전성능이 높은 배터리를 쓰든지, 특성 영역에 들어가지 않게끔 모터 회전수를 낮추든지, 토크를 포기하고 약자속 지점이 더 늦게 오게끔 힘이 약한 모터를 쓰든지, 아니면 변속기를 동원하는 수밖에 없다. 테슬라의 경우, 초반에는 약자속 제어를 적극적으로 쓰다가 모터를 2~3개로 늘려서 보완하고 있고, 포르쉐는 아예 처음부터 그 비싸다는 영구자석 모터를 2개 쓰고 변속기를 붙여 토크를 보완하고 최대출력 영역의 크기를 넓게 확보하는 전략을 사용했다. 그래서 세간의 인식과는 달리 이렇게 고속 성능이 떨어지는 문제는 점점 보완이 진행되고 있다.

또한 순수전기차의 고속주행 효율성이 떨어지는 이유는 단일 언더드라이브로 인한 효율성 저하와 고속주행 시의 공기저항이 중첩되어 적용되기 때문으로, 내연기관차가 오버드라이브를 통한 상쇄로 고속주행효율성을 올리는 것과 대비되는 특성이다. 항속주행을 유지하는 동안 출력을 최대한 낮추는 것이 고효율화의 필수 관문인데, 출력을 낮추려면 토크를 낮추는 것보다 회전수를 낮추는 것이 당연히 효율이 좋다.[88]

그러나 지금 당장 그런 걸 하기 힘든 이유는 클러치를 사용하지 않는 변속기가 아직까지는 완전히 상용화되지 않은 것에 기인한다.[89] 굳이 고성능화를 위한 것이 아니더라도 내연기관이 엔진 다운사이징을 가는 것과 비슷하게 전기차에서도 모터의 다운사이징/다운스피딩을 통한 효율성 향상과 차량가격 규절감을 위해 다단변속기를 적용하는 방법에 대한 연구 역시 진행중이다.

6.6. 리튬이온전지와 리튬인산철전지
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2021년 기준 대부분의 전기차 생산업체가 리튬이온전지를 사용하지만, 중국업체들은 리튬인산철전지를 많이 쓰고 있다. 그 이유는 리튬이온전지의 폭발을 막는 기술의 부족으로, 차선책으로 중국 전기차전지 업계는 폭발위험이 낮고 가격도 저렴한 리튬인산철전지를 위주로 생산해왔다.

리튬이온전지는 부피당 축전용량이 높으나, 코발트를 재료를 사용한다. 코발트는 가격이 비싸며, 충격으로 인한 화재 등의 위험성이 높은 편이고 충방전 수명도 500회 정도로 짧다. 반면 리튬인산철전지는 코발트를 쓰지 않기 때문에 가격이 저렴하고 안전성이 매우 높다. 더불어 수명이 3배 정도로 매우 길지만, 전력밀도는 낮아서 같은 용량일 경우 리튬이온전지차 대비 75% 정도의 주행거리 밖에 나오지 않는다. 게다가 충전속도와 방전속도가 느려서 충전시간이 길고 순간 최대전력도 낮다. 이렇듯 주행거리가 짧고 충전시간도 더 기니 아무래도 리튬이온전지에 비해 불리할 수 밖에 없다.

그러나 가격적인 측면을 무시할 수 없는 것이, 리튬인산철전지는 리튬이온전지 대비 70%정도로 상당히 싸다. 게다가 중국에서도 프리즘형 리튬인산철전지 등 연구가 활발하게 진행되어, 머지않아 리튬인산철전지도 테슬라가 사용하는 원통형 리튬이온전지의 90%의 주행거리를 가지게 할 수 있을 것으로 전망된다. 이렇게 될 경우 가격 대비 주행거리가 리튬이온전지에 비해 좋아지므로 충분히 경쟁력이 생긴다. 때문에 테슬라는 중국에서 판매하는 보급형 모델에 한해서는 리튬인산철 전지를 쓰기로 결정하였다.

수명이 길다는 장점도 무시할 수 없다. 전력밀도가 낮아 자주 충전을 해야하지만, 실질적인 내구 주행거리가 리튬이온전지차의 최소 2배나 되는 장점은 경쟁력이다. 게다가 이런 점을 살릴 수 있는, 예를 들어 가정용 전기저장장치 같은 용도로는 리튬인산철전지가 더 적합할 수 있다. 또한 장기간 단거리를 자주 왕복해야하는 시내버스나 소형 트럭에는 리튬이온전지 대비 생애총소유비용을 줄일 수 있다.

6.7. 냉난방 문제
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겨울에 일반 내연기관차량은 실내 난방에 엔진의 폐열을 사용하지만 전기자동차는 큰 발열을 내는 부품이 없어 폐열을 활용하기 쉽지 않다. 그래서 일반 전기 온풍기를 사용해야 한다. 전기 온풍기는 소비한 전력 만큼의 열만 발생시키기 때문에 효율이 매우 낮아[90] 전기차의 주행거리를 크게 줄어들게 한다.

반면 난방에 전기 온풍기가 아닌 히트펌프를 사용하는 차량은 효율이 전기 온풍기만 사용했을 때 비해서는 높은 편이다. 그러나 혹한기에는 히트펌프의 효율이 떨어져 난방이 불가능하게 되므로 대부분의 전기차는 전기 온풍기를 여전히 가지고 있다. 또한 고급 전기차의 경우 히트펌프를 사용해 전장에서 발생하는 낮은 온도의 폐열을 흡수하여 재사용한다.

또한 전기자동차는 배터리 온도가 지나치게 낮을 경우 효율이 줄어들기 때문에 배터리에도 공조 덕트를 설치하여 뜨거운 바람이나 뜨거운 냉각수가 들어갈 수 있게 하여 배터리의 효율을 높인다.

마찬가지로 여름에 에어컨 작동시 전기를 많이 소모하기 때문에 주행거리가 많이 짧아지게 된다. 그래도 히터보다는 전력소모가 덜하다.

단점만 있는 것은 아니고 배기가스와 연료소모, 엔진의 내구성, 소음, 과열[91] 등의 문제로 공회전상태로 냉,난방장치를 오래 가동하기 힘든 내연기관 차량과는 달리 정지 상태에서도 배터리 용량이 바닥나기 전까지는 냉난방을 마음 껏 할 수 있는 장점이 있으며 이를 이용해 쾌적한 차박을 즐길 수 있다.

6.8. 전기 오토바이(이륜자동차)
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현재 오토바이 메이커[92]에서 전기 오토바이를 생산하고 있지만 주행거리가 매우 짧아 대중화는 전혀 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 특정 배달구역 안만 돌아다니면 되는 단거리 고빈도 운행패턴을 가진 상용 오토바이는 그나마 꽤 보급이 되었다. 맥도날드 등 프랜차이즈에서 앞다퉈 도입 중이다. 다만 1초라도 빨리 배달건수를 높여야 하는 배달대행 기사들은 충전시간 때문에 여전히 엔진 오토바이를 선호한다. 그 외에는 시내 이동 목적의 전기스쿠터, 그것보다 더 급을 낮추면 전동킥보드 같은 개인형이동장치 형태를 띈 물건들은 전기구동이 많다. 결국 자동차든 오토바이든 그 외의 탈것[93]이든 간에 시내구간 저속 단거리 고빈도 운행에서는 전기추진 방식이 유리하고 고속도로 고속 장거리 저빈도 운행패턴에서는 내연기관 방식이 유리한 것이 현재 시점에서의 특성이다. 이 모든 원인은 빨리 닳아 없어지는 배터리 전력량 때문이다.

6.9. 차량내 중파대 청취 불가
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전기자동차의 모터 드라이버에서 발생한 노이즈가 카오디오로 유입되기 때문에 차량 내부에서 중파방송 청취가 불가능하다. 주로 미국이나 오스트레일리아처럼 국토가 넓어서 FM방송을 도입하지 않고 중파방송에 주력하는 지역들에서 제기되는 문제점이다. 마찬가지로 땅덩이가 넓다 보니 이들 지역은 장거리 운행이 일상적이라서 더욱 큰 불편을 느끼고 있다. 미국은 그나마 siriusXM같은 위성 라디오가 있긴 하다.

그런데 C필러 부분에 안테나를 설치하고 차내에 아마추어 무전기를 설치한 사람을 보면 작동이 잘 되는 것을 볼 수 있다.#[94] 차량을 정차시키면 모터 드라이버가 꺼지고 노이즈가 없어졌기 때문에 무전기 사용이 가능했을 것으로 추정된다.

다만 노이즈 발생과 유입을 최소화한다면 청취가 가능하다. 닛산 리프의 경우 중파방송을 청취할 수 있다. 애초에 일본에선 와이드 FM이 있더라도 NHK는 난청지역을 제외하면 중파로 송출하는데다 교통방송 또한 중파 1620/1629kHz로 송출하며 일부 지역에서는 와이드 FM을 청취할수 없기 때문이다.

6.10. 배터리
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전기자동차의 발전과 보편화의 가장 큰 걸림돌이다. 전지(장치) 항목에서도 알 수 있다시피 배터리의 발전속도가 매우 더디어서 일반 자동차용 납 배터리는 150년전과 기술적으로 큰 차이가 없을 정도다.[95] 배터리 분야가 발전이 없는 것은 아니지만 다른 분야에 비하면 굼벵이 수준인게 현실이다.[96] 여전히 배터리 수명도 애매하고 교체비용도 대단히 비싸며, 온도에 민감하고 화재 발생 시 진화가 불가능한 수준인건 덤.[97] 배터리의 부피 대비 용량을 늘리면서 무게를 줄일 수 있다면 산업 전반에 엄청난 변화를 불러올 수 있다. 비단 전기자동차뿐만 아니라 모든 무선 전자기기들이 배터리에 크게 의존하며, 외골격 등 배터리가 발목을 잡는 분야가 한둘이 아니므로 배터리의 혁신은 곧 산업 전반의 혁신이라 보아도 무방하다.

특히 현용 배터리의 무게도 문제이다. 제네시스 G80의 경우 전동화 모델은 엔진, 미션과 같은 무거운 것들이 빠져있음에도 불구하고 일반 휘발유 모델에 비해 300kg 이상 무겁다. 성인 남성 5명을 태우고 운행하는 수준으로 이는 당연히 에너지 낭비로 이어진다.

결국 차세대 배터리를 먼저 만들어내는 국가나 기업이 전기차 시장을 선도할 것이다. 그러나 신개념 배터리 출시는 요원하고, 기존 배터리의 개선도 느릿느릿하며, 뛰어난 결과물이 나왔더라도 여러 한계로 인해 실험실에서 나오지 못하는 연구도 수두룩하다. 일단 현재로썬 혁신이라 할 만한 개량 중에선 전고체 배터리가 상용화에 가장 가깝다.

현재 각 회사들이 독자적인 배터리를 개발하려는 움직임을 보이고 있어서 LG화학같은 기업에서 곤란해 하는 상황이다. 당연하지만 그만큼 고객들을 잃기 때문이다.

6.11. 개조전기차
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전기자동차의 이점을 얻고자 기존 내연기관을 사용하던 자동차를 전기자동차로 개조하는 자동차 튜닝도 이뤄지고 있다. 현재는 미국을 중심으로 발전하고 있으나 한국에서도 규제 특구를 지정하여 활성화할 움직임을 보이고 있다.

7. 향후 전망
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2020년의 블룸버그 전망에 의하면 2036년쯤 전기차 판매가 내연차 판매를 앞지를 것으로 전망되고 있다.# 또, 미국도 2021년에 기존의 빅3 내연기관 자동차 회사들이 2030년에는 신차 절반을 전기차로 생산하도록 하도록 하여, 전기차로의 전환은 피할 수 없는 시대적 흐름이 되었다.# 사실상 거의 모든 회사가 전기차 생산을 시작하며 바야흐로 전기차 시대가 개막되었다.

세계 모든 메이저 자동차 메이커가 전기차 생산에 뛰어드면, 경쟁 및 규모의 경제로 인해 가격도 지금보다 큰 폭으로 낮아질 것으로 예상된다.

이는 마치 과거 1960년대에 등장한 쿼츠 시계가 기계식 시계의 모든 기능적 단점을 극복하고 시계 시장을 주름잡아 기계식 시계 자리를 대체한 것 처럼[98], 전기차도 내연기관 자동차의 자리를 대체할 것으로 예상되고 있다. 경쟁에 밀려 사라질 위기에 처한 기계식 시계가 현재는 사치품의 감성으로 살아남았다면, 향후 내연기관 자동차는 전기차 충전 인프라가 없는 산간 오지용, 혹은 자동차계의 할리 데이비슨 같은 독특한 감성이 있는 브랜드만 살아 남거나, 고가의 사치품 영역으로서 포지션을 구축한 브랜드만 살아 남을 지도 모른다. 또한 군용, 산업용 등 특수 용도로는 계속 살아남을 것이 거의 확실하다.[99]

또한, 기계식 시계가 밀려나면서 과거 수많은 시계 수리공 일자리가 사라진 것 처럼[100], 전기차의 대중화 과정에서 자동차 부품업계와 자동차 수리 관련 업종[101]에도 큰 변화를 줄 것으로 예상되어, 시대 변화를 따라가지 못하는 업종의 도태 위험이 도사리고 있다.

대한민국의 경우 2022년 기준 2500만 대 정도의 전체 차량등록대수 중에서 전기차는 34만 대 정도로 집계되었다. 대략 1.5%에 조금 미치지 못하는 수준.

7.1. IT 기업들의 진출
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전기차 업계의 큰 변화의 흐름 중 하나가 IT 업계의 시장 진출이다. 전기차가 점차 전자제품에 가깝게 변모하면서 IT기업과 합종연횡이 잦아지게 되는 상황에서 직접 시장 진출에 도전하는 기업들도 많아지고 있는 추세이다.

대표적으로 애플 사의 애플카를 들 수 있다. 테슬라의 엔지니어들을 헤드헌팅하고 현대자동차를 비롯해 여러 자동차 메이커와 접선하여 생산선을 알아보는 등 적극적으로 시장에 진입할 의지를 보였다. 실제로 애플의 규모가 규모인 만큼 테슬라의 주요 대향마로써 거론되기도 했다.

소니는 VISION-S라는 차량을 선보임으로써 전기차 업계에 진출할 뜻을 밝혔다. 처음 공개했을 당시에는 자사에서 제공할 수 있는 자동차 관련 사업을 한 눈에 볼 수 있는 테스트배드로 선보였고, 양산계획은 없다고 밝혔다. 그러나 이후 사업을 속행하기로 결정했다.

그리고 화웨이, 샤오미, 알리바바 그룹, 바이두, DJI, OPPO, vivo 등 중국계 기업들의 경우 자국의 자동차 메이커와 합자하여 전기차 시장에 진출할 의사를 밝혔고, 그 중에는 양산차를 생산하는 기업들도 존재한다.

다이슨의 경우 한때 전기 SUV 개발을 추진했지만 차를 판매하고 수익을 낼 수 있을 지 불확실하여 사업을 종료했다.

의외로 LG전자도 전기차를 출시할 수 있는 역량을 가지고 있다고 평가 받고 있다. 쉐보레 볼트 EV가 LG전자가 개발에 관여한 차량으로 배터리 뿐만 아니라 각종 전장품들이 LG가 만든 것이다. 70% 이상의 부품이 LG마그나 이파워트레인에서 생산하고 있다. 실제로 LG전자는 자동차 개발 능력을 갖추고 있고 실제로 여러 개발 양산계획에 참여한 바 있다.

8. 차량 정보
[

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친환경 창문 출처 박대머리

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친환경 창문 출처 박대머리

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방사능차폐를 위해 납을 섞어서 유리를 만들고 내열 유리를 쓰고 수압을 막기 강화유리가 필요하다.
저희는 자료의 안전한 점을 이용하여 안전한 창문을 만들고 싶습니다.
출처 박대 머리

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최초의 양산형 태양열 자동차가 출시된다

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 최근 변경 최근 토론 특수 기능	  17역링크토론편집역사ACL수소자동차최근 수정 시각: 2022-11-24 10:48:42분류 자동차환경 보호자동차[ 펼치기 · 접기 ]현대 넥쏘토요타 미라이1. 개요2. 종류2.1. 수소 연료전지 자동차2.2. 수

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[플라스틱 한바퀴] 바이오 기반 화학소재...'친환경' 열쇠 될까?

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현재위치 홈녹색경제일반[플라스틱 한바퀴] 바이오 기반 화학소재...'친환경' 열쇠 될까?

기자명 곽은영 기자   입력 2021.08.26 17:47  수정 2021.08.26 17:54  댓글 0

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석유계 플라스틱 친환경 바이오 소재로 바꾸려는 움직임
탄소 줄이고 미세 플라스틱 문제 해결할 소재로 주목
플라스틱을 이해하는 두 가지 축 ‘원료’와 ‘분해도‘

플라스틱은 처음 개발됐을 때만 하더라도 인류 최고의 발명품으로 찬사 받았지만 이제는 인류의 재앙으로 불리고 있습니다. 환경이 경제발전못지 않게 중요한 화두가 되면서 플라스틱에 대한 관점도 달라진 것인데요. 편리한 것보다 지켜야 할 것의 중요성이 더 커졌다고 볼 수도 있습니다. ‘탈 플라스틱’, ‘레스 플라스틱’을 실천하기 위한 움직임도 늘어났습니다. 플라스틱을 다른 물질로 대체하거나 이미 생산된 플라스틱을 순환시키는 구조를 만드는 노력들입니다.

플라스틱 한바퀴는 ‘플라스틱도 지속가능할 수 있을까’라는 질문에서 출발했습니다. 플라스틱의 지속가능성은 남용되는 플라스틱을 얼마나 줄일 수 있는지와 재활용 가능 여부에 달려 있다고 할 수 있습니다. 이미 우리 생활 깊숙이 들어와버린 플라스틱에 대해서 이해하는 시간을 통해서 플라스틱이 나아가야 할 선순환 구조에 대해서 함께 생각해보고자 합니다. [편집자주]

BGF에코바이오에서 개발한 바이오 플라스틱. (BGF에코바이오 제공)/그린포스트코리아

[그린포스트코리아 곽은영 기자] 전세계적으로 탄소중립이 화두인 가운데 ESG 경영을 표방하는 국내 식품·유통기업 상당수가 포장재나 용기를 친환경적으로 바꾸겠다고 예고하고 있다. 기업들은 2025년, 2030년을 기점으로 기존 석유계 플라스틱을 친환경 바이오 소재로 바꾸겠다고 목표치를 제시한다. 현 시점에서도 일반 비닐봉투나 식품 포장재와 음료 용기, 생활용품까지 생분해 소재를 적용한 제품을 찾아보는 것도 어렵지 않다.

일회용 포장재와 플라스틱 용기의 과도한 사용에 대한 지적이 이어지면서 업계 안팎에서는 친환경적이면서도 내구력 높은 새로운 플라스틱 소재 개발이 중요하다고 입을 모은다. 재활용 플라스틱부터 바이오 플라스틱까지 자원순환을 키워드로 한 다양한 연구개발이 이뤄지고 있는 이유다.

◇ 탄소 줄이고 미세플라스틱 문제 해결할 소재로 주목

전세계적으로 기존 화학 소재를 식물·미생물·효소 등을 활용한 바이오 기반으로 대체하는 움직임이 활발하다. 이를 화이트 바이오라고 부른다. 화이트 바이오 소재는 이산화탄소 및 온실가스 저감, 미세플라스틱과 폐기물 적체현상을 해결하는 데 일조할 해결책으로 주목받고 있다.

화이트 바이오는 기존의 석유 기반 화학제품을 대체하기 위해 식물 등 재생가능한 자원부터 미생물, 효소 등을 활용하는 것이다. 바이오 플라스틱은 화이트 바이오가 적용되는 대표적인 분야로 제품 생산 과정에서 이산화탄소 배출량을 적은 데다 식물 등 바이오매스가 이산화탄소를 흡수한다는 이유로 탄소중립적이라고 불린다. 일각에서는 순환경제를 구축할 키를 쥐고 있는 분야로도 보고 있다.

다만 바이오 플라스틱이 처음 주목받은 것은 환경오염 해결 방안으로서는 아니었다. 오히려 과거 고유가 시대 유가 폭등을 대응할 방안으로 주목받았다. 이 경우 유가가 하락하면 투자가 부진해진다. 실제로 국내 이 같은 이유로 2015년 국내 기업의 바이오 플라스틱 실증 플랜트 구축 사업이 중단되기도 했다.

그러다 고유가가 아닌 친환경으로 중심이 옮겨가면서 다시금 바이오 플라스틱이 주목받기 시작했다. 산업통상자원부 자료에 따르면 생분해성 플라스틱의 이산화탄소 배출량은 석유계 플라스틱 대비 절반에 이른다. 플라스틱 쓰레기뿐만 아니라 온실가스 등 문제 해결 방안으로서 바이오 플라스틱이 주목받으면서 투자도 늘어났다. 지난해 12월에는 정부 차원에서 화이트바이오 산업 활성화 전략을 발표하면서 기업들의 생분해성 신소재 개발 및 생산 추진도 가속화되었다.

◇ 플라스틱을 이해하는 두 가지 축 ‘원료’와 ‘분해도’

바이오 플라스틱에 대해서 이해하기 위해서는 원료와 분해도를 기준으로 플라스틱이 어떻게 분류되는지부터 이해할 필요가 있다. 플라스틱은 ‘사용 원료’와 ‘분해도’를 각각의 축으로 네 가지 종류로 나눌 수 있다. 사용 원료가 바이오냐 석유기반이냐에 따라서, 분해도가 난분해성이냐 생분해성이냐에 따라서 기존 석유계 플라스틱, 석유계 생분해성 플라스틱, 바이오 베이스 플라스틱, 자연계 생분해성 플라스틱으로 구분된다.

기존에 일상에서 흔히 사용하고 있는 PP, PET, PC 등의 플라스틱의 경우 사용 원료가 석유 기반이면서 난분해성에 해당한다. 반면 석유 기반이지만 생분해가 되면 석유계 생분해성 플라스틱으로 불린다.

난분해성이지만 사용 원료는 바이오 기반인 바이오 베이스 플라스틱도 있다. 기존 플라스틱 대비 석유계 원료 사용을 줄이고 일정량 이상의 바이오매스와 합성수지를 혼합한 것이다. 흔히 Bio-PE, Bio-PET 등으로 부르는 것이 여기에 해당한다. 기업에서 옥수수 성분을 30% 혼합한 용기를 개발했다고 발표하는 경우가 있는데 이 경우 바이오 베이스 플라스틱에 해당한다고 보면 된다. 다만 바이오라는 이름이 붙었지만 분해가 쉽지 않아 소각 처리가 필요하다.

일반적으로 자연에서 생분해가 된다고 알고 있는 플라스틱은 자연계 생분해성 플라스틱이다. 바이오 기반이면서 분해가 쉽다는 특성이 있다. PLA, PHA, TPS 등 사탕수수나 옥수수, 전분 등 성장 속도가 빠른 식물을 원료로 생산한 플라스틱을 말한다. 퇴비화 조건에서 매립 시 6개월 이내 생분해 되는 것이 특징이다.

정부에서 발표한 화이트 바이오 산업 활성화 전략 자료에 따르면 석유계 플라스틱과 바이오 플라스틱은 생산 시 이산화탄소 발생량에서 차이가 발생한다. PP 1kg 생산 시 이산화탄소가 2.4kg 발생한다면 PLA는 1.2kg의 이산화탄소가 발생해 CO2 저감 효과가 있다.

분해 과정에서도 차이가 분명하다. 비닐이나 페트병의 경우 분해되는 데 450년이 걸리는데다 분해되더라도 미세입자로 남아 미세플라스틱 문제를 유발하는 데 비해 생분해성 바이오 플라스틱은 생분해 조건이 맞으면 매립 시 최소 6개월에서 최장 5년 이내에 물과 이산화탄소로 분해가 가능하다고 알려진다.

재활용의 경우 석유계 플라스틱은 분리배출과 수거만 잘 된다면 재활용률을 높일 수 있지만 업체 수거율이 떨어진다는 문제점이 지속적으로 지적되고 있다. 생분해성 바이오 플라스틱은 물성 한계로 물리적 재활용은 어렵지만 식재료 용기, 어망이나 어구 등 품목으로 사용하면 친환경성을 극대화할 수 있다고 보고되고 있다.

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동력원(사진 출처:기후 변화 경제)

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동력원(사진 출처:기후 변화 경제)

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저희 모둠은 "친환경 자동차의 종류" 라는 자료를 선택했습니다?. 그 이유는 본 자료에서 나와있는 내용이 친환경동력원?이라는점체서 친환경적이기 때문 입니다.

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농림식품기술기획평가원, 한국자동차연구원과 MOU... 친환경 농기계 R&D 시동

농림식품기술기획평가원(농기평)이 한국자동차연구원과 손잡고 전기·수소 기반 농업 모빌리티 플랫폼 개발에 나선다. [사진=농기평)

[한국영농신문 이광조 기자]

농림식품기술기획평가원(원장 오병석, 이하 농기평)이 한국자동차연구원(원장 허남용, 이하 한자연)과 손잡고 전기·수소 기반 농업 모빌리티 플랫폼 개발에 나선다. 농기평은 2050 탄소중립 및 그린뉴딜을 실현하고 전기, 수소 에너지 기반의 친환경 농기계 연구개발 및 투자를 더욱 강화하기 위해 한자연과 5일(화) 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다.

오병석 원장은 “트랙터 등 농업모빌리티는 자본과 기술이 집약된 자동차와 유사한 기술발전 단계를 거치는 산업으로 자동차가 하이브리드, 전기·수소차로 전환되고 있는 상황에서 농기계도 친환경 동력원기반의 기술개발이 필연적”이라며 업무협약 배경에 대해 설명했다.

이번 협약을 통해 농기평은 자동차연구원과 함께 저탄소·친환경 농기계 개발을 위한 공동 사업기획 등으로 국내 농기계 시장에 새로운 바람을 불어넣을 것으로 기대된다.

양기관이 추진하는 협력 내용으로는 친환경(전기, 수소) 관련 ▲농업기계 연구개발 및 사업기획, ▲농업기계 및 충전시스템 보급 확대, ▲친환경 농기계 생태계 구축 및 기술지원, ▲기타 네트워크, 정보교류 등 상호협력이 포함되어 있다.

구체적으로 농기평은 2022년부터 ‘친환경 동력원 적용 농업기계기술개발사업’ 지원을 시작으로 농기계 동력체계를 전기에너지 중심으로의 전환을 추진할 예정이다.

해당 사업을 통해 기존 내연기관을 전기구동부(모터, 제어기, 교체형 배터리)로 교체하는 등의 새로운 농기계 플랫폼을 개발하고, 이를 주요 농기계 회사에 기술이전 하여 제품화 연구를 진행할 계획이다. 개발된 친환경 농기계는 신속한 현장 확산ㆍ보급을 위해 농식품부 ‘농기계임대사업’, 산업부 ‘이동식 수소 충전스테이션 개발 계획’ 등과 연계방안도 모색할 계획이다.

이번 협약식에는 ㈜대동, ㈜LS엠트론, ㈜TYM(구 동양물산기업) 등 국내 3대 대표 농기계 업체도 참석해, 내연기관 기반 농기계산업의 향후 예상되는 변화와 대응을 위한 논의의 장이 마련됐다.

농기계 업체 관계자는 “지금의 농기계산업은 신시장 선점을 위한 기술전쟁 중”이라며, "주요 농기계 6대 소재ㆍ부품ㆍ장비의 70% 이상이 일본 수입에 의존하고 있는 상황에서, 기존 농기계 시장의 판도를 바꿀 수 있는 새로운 농기계 플랫폼의 개발 및 세계 시장 진출에 관심이 있다"는 반응을 보였다.

농기평 오병석 원장은 “중국 농산물 수입이 2020년 기준 58억불에 이를 정도로 의존도가 심화되고 있는 상황에서, 새롭게 부상되고 있는 친환경농기계 시장까지도 수입에 의존하는 일은 없어야 한다”고 말했다. 이어 오 원장은 "실제 2021년 상반기 전기차 배터리 사용량 1위인 CATL(33.8%), 4위 BYD(7.9%) 등 중국산 전기 배터리를 활용한 글로벌 모빌리티 시장의 확산과 중국산 전기차 시장의 성장세를 감안해 볼 때 중국산 전기 배터리를 장착한 친환경 농기계의 위협은 당면한 현실이 되고 있다"고 강조했다.

오병석 원장은 “이번 업무협약으로 농기평-한자연이 미래 친환경 농기계 개발을 위한 R&D를 본격 시동을 건다”며, "농기계 수출이 증가함에도, 그 규모는 자동차 및 관련 부품 수출 655억불의 1.68%인 약 11억 달러 수준인 현재 판세를 뒤집을 수 있는 “전기ㆍ수소 기반 ‘친환경 농업 모빌리티’를 통해, 농기계 수출을 향후 10년 내 자동차 수출 대비 10분의 1수준까지 끌어 올리는 동시에 농가 보급 가격도 낮출 수 있도록 최선의 노력을 다하겠다”고 밝혔다.

또한, "향후 농촌에서 생산되는 태양광ㆍ풍력 등 신재생 에너지를 활용한 그린수소 기반의 농업에너지 통합 모델 실현을 위해 현대모비스, 농협 등 타 산업분야 선도기업과의 기술개발 등 협력을 강화해 나갈 것”이라고 덧붙였다.

이광조 기자 lgj@youngnong.co.kr

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그 이유는 본 자료에서 나와 있는 내용이 블랙박스를 대신 해줄 수 있고 지구온난화가 좀 더 친환경적이다

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