-내연기관차 보다 무거워 이용 환경 달라
-전기차 위한 환경 조성보다 경량화가 더 효과적

전기차가 늘어나면서 충전망 및 전력 확보 등의 해결해야 할 문제가 수면 위에 머무르는 중이다. 동시에 전기차의 무거운 중량 부담도 해결 과제 중의 하나로 떠오르고 있다.

일반적으로 전기차는 무거운 공차 중량을 지닌다. 내연기관 차도 크기를 키우고 다양한 품목을 탑재하며 무거워지는 추세지만 전기차에 비할 바는 아니다. 대부분의 내연기관 차가 평균 1t 내외의 중량을 가진 것과 달리 전기차는 기본적으로 2t에 가깝거나 이를 훌쩍 뛰어넘는다.

[하이빔]전기차, 경량화에 더 집중해야

이유는 단연 무거운 배터리 탓이다. 엔진보다 2~3배 무게의 배터리가 들어가는 것. 게다가 전기차의 핵심 요소 중 하나인 주행가능 거리를 늘릴 경우 배터리 무게는 더욱 늘어난다.

무거운 중량은 생각보다 많은 문제를 야기할 수 있다. 기존 내연기관 차를 운송하던 카 캐리어로 동일한 자동차 대수를 실을 경우 운송차의 적재 용량을 넘어서 사고가 발생할 수 있다. 또 내연기관 차를 기준으로 설계된 기계식 주차장이나 견인차가 전기차를 다룰 경우 추락이나 부품 파손 등을 유발할 수 있다. 이 밖에 타이어의 빠른 소모는 분진 증가를 유발하고 하체를 구성하는 부품들의 내구성이나 운동 성능에서도 내연기관 차 대비 강성을 보강해야 한다.

가장 큰 우려는 사고 때 발생한다. 중량이 무거운 탓에 내연기관 차 대비 동일 속도에서 충격할 때 발생하는 충격량이 커지기 때문이다. 때문에 무게를 낮추는 경량화 기술의 중요성이 더욱 높아지고 있다.

전기차 무게를 낮추는 경량화 접근법은 크게 두 가지로 구분된다. 먼저 배터리와 배터리를 제외한 차체 중량의 감소다. 게다가 차체 경량화는 당장 전기차에 적용 가능한 방법으로 떠오른다. 무게가 한결 가벼운 차세대 배터리의 개발과 양산에는 시간이 걸리지만 차체 경량화는 내연기관 차부터 오랜 시간 연구를 이어온 만큼 해답도 나와 있다. 하지만 비용적 한계도 분명하다. 탄소섬유, 알루미늄 등의 값 비싼 고급 소재가 해결책이기 때문이다.

[하이빔]전기차, 경량화에 더 집중해야

그래서 배터리 경량화도 계속 시도되고 있다. 특히 전해질을 포함한 주요 소재를 고체화한 전고체 배터리와 실리콘 음극재 배터리, 리튬-메탈 배터리, 리튬-황 배터리 등은 모두 무게 대비 높은 에너지 밀도로 경량화를 꾀하는 추세다. 사회적으로 전기차 무게를 완전히 감당하기 아직은 어렵다는 점에서다.

정현수 객원기자