2022 전기차 시장의 전망, 확실한 미래로

2022 전기차 시장의 전망, 확실한 미래로

대학생신재생에너지기자단 20기 강주혁, 권혜주, 21기 김수현, 마승준, 안연빈, 장세희

 

[기존 전기차의 문제점]

   화석연료의 사용이 많은 문제를 일으키고 있다. 기존 내연기관의 자동차 또한 화석연료를 사용하므로 이를 해결하고자 하는 많은 노력들이 있다. 그중 자동차의 동력원을 전기에너지로 하는 전기차가 환경친화적인 자동차 중 하나로 알려져 있지만 환경친화적인 장점 하나만을 바라보기에는 아직 많은 문제점을 갖고 있다.

     전기차의 첫 번째 문제점은 화재이다. 전기차가 내연기관 자동차보다 화재가 많이 발생한다고 알려져 있지만 이는 사실이 아니다. 사고 화재는 제외하고 2018년부터 2021년 7월 기준 총 17건의 화재가 발생했고, 내연기관 1.88%에 비해 전기차는 1.63%로 전기차의 화재 발생률이 높은 것은 아니다. 하지만 전기차의 화재 문제가 대두되는 이유는 화재 진압의 문제이다.

[자료 1. 전기차 화재 발생 현황(2021년 7월 기준)]

출처 : 소방방재신문

  전기차 배터리에 많이 사용되는 것은 리튬이온 배터리이다. 리튬이온 배터리의 경우 온도에 민감하기 때문에 고온과 장시간 햇빛에 노출될 시 폭발의 위험이 있다. 리튬이온 배터리에서 발생한 화재는 주수 소화, 즉 물을 뿌리는 소화로는 진압이 어렵다. 실제로 과학저널 ‘네이처(Nature)’에서 리튬이온 배터리 화재 시 불산이 누출되고 물은 그 반응을 가속하는 촉진제 역할을 한다는 연구결과가 있었다. 따라서 전기자동차 화재에 효과적인 진화 방법이 없어 어려움을 겪고 있다.

   전기차의 두 번째 문제점은 충전소의 부족이다. 우리나라의 전기차 누적 보급대수는 2021년 9월 말 기준 약 20만대로 전체 등록된 자동차 대수의 0.8%이다. 하지만 전기차 충전기의 누적 보급대수는 2021년 6말 기준 약 7만 2000기이고, 그중 급속충전기는 1만 3000기, 완속 충전기는 5만 9000기이다.

    급속 충전기 1대당 전기차 대수는 전국 평균 15.3대로 나타났는데 부산, 인천, 서울 등의 도시 지역은 급속충전기 1대당 전기차 대수가 23대 이상이고, 강원, 전남, 전북의 경우 각각 7.6대, 9.2대, 9.6대로 도시지역의 급속충전기 보급률이 현저히 낮은 것으로 나타났다. 전기차의 경우 내연기관의 차보다 완충 시 최대 주행거리가 짧다. 특히 에어컨 등의 차내 시스템을 이용할 시 더 빨리 닳게 된다. 이러한 전기차는 충전소의 부족에 의해 도로에서 방전될 위험이 크다. 따라서 전기차 충전 관련 인프라는 전기차를 지향한다면 해결해야 할 문제 중 하나이다.

    전기차의 세 번째 문제점은 폐배터리에 대한 문제이다. 국내에서 전기차 보급 속도가 가장 빠른 제주도에서 2021년 3월 말 기준 전기차 폐배터리가 163개가 처리할 방법이 없어 쌓여있다. 전기차의 배터리 수명은 평균 7~10년으로 환경부가 내놓은 추산으로 2026년에는 누적 폐배터리가 약 10개에 육박할 것으로 보인다. 전기차 폐배터리에 들어있는 리튬은 물이나 공기에 닿으면 화재 발생 위험이 있기 때문에 매립하거나 소각할 수 없다. 따라서 재사용 및 재활용해야 한다. 하지만 아직 재사용 및 재활용 기술이 없으니 보관만 하고 있는 것이 현실이다.

  전기차의 네 번째 문제점은 전기차의 친환경성 문제이다. 전기차가 친환경이 되기 위해서는 연료부터 최종 폐기 과정까지 모든 단계에서 탄소배출이 ‘제로‘여야 한다는 점이다. 전기차의 연료인 전기를 생산하는 곳은 발전소이다. 국내의 발전량 중 가장 비중이 큰 것은 석탄발전으로, 전기차가 화력발전소에서 생산된 전기를 연료로 사용하는 것에 있어서 과연 진정한 친환경이 되었는가라는 생각을 할 수 있다.

[자료  2. 전기차 운전자 설문조사]

출처 : Auto Tribune

많은 전기차의 문제점 중 전기차 운전자들이 뽑은 전기차의 단점 1위는 겨울철 주행거리 감소를 뽑았다. 이는 겨울철 저온의 환경에서 배터리 효율이 감소하기 때문이다. 다음으로는 ‘긴 충전시간’, ‘추가 충전 없이 장거리 주행이 어렵다’는 점이다. 이어서 높아지는 충전 요금과 충전소 부족이 나타나는 등 주행거리, 충전 등 배터리 관련 단점이 주를 이루었다.

 

[주유소 내 전기차 충전소 확충]

  2022년 전기차 누적 등록은 241,182대이다. 2021년 말 기준으로 전기차 누적 등록은 231,443대로 전년 대비 71.5%(+96,481대) 증가했다. 이는 2018년 말 대비 4.2배 증가된 수치이다. 윤석열 국민의힘 대통령 당선인(이하 윤 당선인)이 ‘2035년 내연기관 자동차 신규등록을 금지와 4등급 이하 노후 경유 차 폐차를 3년 앞당긴다’는 공약을 내걸면서 향후 전기차 보급 속도가 더욱 빨라질 것으로 전망된다. 보급 속도가 빨라지면서 충전소 인프라 마련에 적신호가 켜졌다. 2021년 6월 기준, 국내 전기차 충전기 누적 보급 현황은 72,105대다. 이 중 급속충전기는 12,789대에 불과하다. 주요 도시의 급속충전기 1대당 전기차 대수는 20대가 넘는다. 서울 23.9대 1, 인천 24.3대 1, 대전 23.1대 수준이며 부산이 29.4대 1로 가장 가장 많다. 

[자료 3. 전기차 누적 등록 현황]

출처 : 해럴드경제

  이러한 상황 속에서 정부는 2021년 6월 분산 에너지 활성화 대책에서 주유소를 자가발전과 전기차 충전이 가능한 에너지 슈퍼스테이션으로 전환하겠다는 계획을 발표했다. 그러나 다른 연료를 사용하는 자동차들이 더 많은 상황 속에서 기존 주유소를 에너지 슈퍼스테이션으로 전환하기에는 위험이 따른다. 이에 윤 당선인은 지난 1월 10일 ‘석열씨의 심쿵약속’ 다섯 번째 공약으로 전기자동차 충전 설비 시설 관련 공약을 내걸었다. 이 공약은 심쿵약속의 다섯 번째 공약으로 윤 당선인은 “기존 주유소와 LPG 충전소를 전기자동차 충전이 가능한 친환경 에너지 거점으로 만들겠다”라고 말했다. 이어서 “주유소・LPG 충전소 내 설치 가능 건축물에 ‘연료전지’를 포함하겠다”라고 밝혔다. 

   윤 당선인의 공약으로 탈석유 속 사라지는 주유소에도 대안을 준다. 2022년 2월 기준으로 전국 주유소 수는 11,313곳으로 2020년 대비 276곳 감소했다. 차량 구동 방식의 전환이 주유소 수 감소에 영향을 미치고 있다는 관측이 보이는 이 시점에 기존 주유소 내 전기차 충전소 확중은 주유소 사업에도 영향을 미칠 수 있다.

[자료 4. 전국 주유소 현황]

출처 : 해럴드경제

    하지만 실제로 주유소 내 전기차 충전소가 들어서려면 시간이 필요할 것으로 보인다. 주유 시설과 전기자동차 충전 설비 간 이격거리 규정으로 인해 주유소 기반 전기자동차 충전 설비 확산에 한계가 있다. 현재 이격거리 규정은 주유기 6m, 탱크 주입구 4m, 통기관 2m이다. 주유소 내 연료전지 또한 위험물 안전관리법에 따라 설치할 수 없다. 윤 당선인은 주유소 내 전기자동차 충전을 가능하게 하기 위해 주유소・LPG 충전소 내 설치 가능 건축물에 연료전지를 포함하고 전기자동차 충전 설비 관련 규제를 완화하는 등 법 개정 후 주유소 내 전기차 충전소 확충을 이행할 것으로 보인다.

 

[전기차 충전요금 5년간 동일화]

  전기차 충전요금 특례 할인은 전기차 보급 확대를 위해서 2017년 1월부터 3년간 한시적으로 도입된 제도다. 당시 내용은 전기차 충전기에 부과되는 전력요금 중 기본요금(충전기 1대당 부과되는 요금)은 전부 면제하고, 전력량요금(전기사용량에 따른 요금)도 50% 할인하는 것이었다. 일몰기한이 도래하였지만 정부와 한전은 전기차 소비자 등 시장 충격을 완화하기 위해 20년 상반기까지는 기존과 동일한 혜택을 유지하고, 이후 2년에 걸쳐 점진적으로 할인규모를 줄여나가는 방식으로 할인 수준을 단계적으로 정상화하기로 하였다. 올해 7월에 할인이 완전히 폐지될 예정이다.

[자료 5. 충전요금 할인 특례 개편]

출처: 산업통상자원부

   할인효과가 완전히 사라지더라도 할인 특례를 적용하기 전인 16년 충전요금 수준으로 원상회복되는 것일 뿐 충전요금이 인상되는 것은 아니다. 하지만 말이 원상복구이지 전기차 사용자들에게는 다소 부담이 되는 게 사실이다.

 이런 할인이 축소되는 상황에서 전기차 시장이 위축될 것을 우려하여 윤석열 당선인은 5년간 전기차 충전요금을 동결하겠다고 하였다. 아직 구체적인 내용을 밝히지 않았지만 현재 적용 중인 특례 할인을 연장하는 것이 유력하며 새로운 요금체계를 도입할 가능성도 있다.

 

[위험물 안전관리법 제약]

  윤석열 당선인은 국내 등록된 전기차가 누적 기준 약 23만대로 매년 늘고 있는 만큼, 충전 인프라를 보완하는 것이 중요하다고 판단했다. ‘위험물 안전관리법’ 등 현행법에서 주유소·액화석유가스(LPG) 충전소 내 설치 가능 건축물에 연료전지를 포함하고 전기자동차 충전 설비 관련 규제를 완화하겠다고 밝혔다.

[자료 7. 전기차 관련 ‘석열씨의 심쿵약속’ 5번 공약]

출처 : UPI뉴스

  그러나 위험물 안전관리법에 따르면 현재 주유소 부지 내 설치 가능한 시설물은 태양광, 전기·수소 충전시설 등으로 연료전지와 ESS(에너지 저장 장치)는 설치에 제약이 따른다. 위험물의 폭발을 예방하고 피해를 방지할 수 있는 방폭 성능을 갖춰야 하는 것이 현행 위험물안전관리법 시행규칙이다. 방폭 성능이 없는 충전기는 주유기로부터 6m, 탱크 주입구로부터 4m, 통기관으로부터 2m 이상 떨어진 곳에 설치해야 한다.

   주유소 내부나 인근에 전기차 충전에 필요한 전력을 공급하려고 해도 이격 거리 규정으로 인해 현행 위험물 안전관리법도 지적했으며 전기차 충전 인프라 확산에 제약이 따르는 상황이다. 주유소 내 충전시설 구축 방안은 매년 빠르게 증가하는 전기차 수요에 비해 충전 설비가 따라가지 못하고 있다는 판단과 친환경 에너지 공급 거점으로 만들기 위해서 만든 공약이다.

   SK에너지는 서울 금천구에 위치한 직영 SK박미주유소에 태양광, 연료전지 등 분산 전원을 설치해 전기를 생산하고 전기차를 충전하는 ‘에너지 슈퍼스테이션’ 1호를 개소했다. 에너지 슈퍼스테이션은 태양광(20.6kW)와 연료전지(300kW) 발전 설비를 통해 친환경 전기를 생산한다. 현재는 SK에너지가 생산된 전기를 한국전력에 판매하는 형태지만, 관련 법령이 정비되면 초급속·급속 전기차 충전기 2기(350·100kW)에 공급할 예정이다.

 [자료 8. SK박미주유소의 모습]

출처 : SR타임스

     주유소 충전기 설치가 더딘 이유는 정부에서 결정하는 충전요금으로 전기차 한 대의 수익은 천 원 대로 수익성이 좋지 않으며 정차 공간 확보와 충전기를 설치할 정도의 충분한 공간을 가진 주유소도 많지 않기 때문이다.

[자료 9. 전기차 충전기가 설치된 주유소 현황]

출처 : 파이낸셜뉴스

     오종훈 SK에너지 P&M CIC 대표는 "에너지 슈퍼스테이션은 기존의 전통 에너지 인프라를 친환경 에너지 거점으로 변화시키는 첫걸음이다. 친환경 분산 발전과 친환경 충전이 가능한 약 3000개 에너지 슈퍼스테이션을 구축할 계획이다."라고 말했다.

    국민의힘은 규제 완화에 따라 제기되는 안전상 우려 사항에 대해서는 추후 구체화될 공약에 반영하겠다고 밝혔으며 안전을 최우선으로 고려해 공약을 현실화시키겠다고 말했다. SK에너지의 주유소 기반 전기차 충전 사업 또한 정부의 정책적 지원에 힘입어 정유·주유업계 전반으로 빠르게 확산할 전망이다.

[자료 10. 전기차 및 전기차 충전기 확대 목표]

출처 : 매일경제

 

[앞으로의 전기차 시장 전망과 미래 방향성]

 전기차의 대한 시장의 관심도는 매우 뜨거운 상태이다. 올해 2월경에 국내 최대 전기차 배터리 회사인 LG 에너지 솔루션의 상장 소식에 공모주를 받기 위해서 1경이 넘는 자본이 전 세계적으로 몰렸다. 전기차에 대한 세계적인 관심과 기대가 상상 속의 1경이라는 금액을 출현하게 한 것이다. 시가 총액 또한 단숨에 국내 2위로 올라섰다. 그렇다면 왜 이렇게 전 세계는 전기차에 대해 열광하는 것일까?

[자료 11. LG에너지솔루션]     

출처 : LG에너지솔루션

  그 이유는 세계 각국이 탄소중립 달성을 위해 전기차를 온실가스 감축 저감 방안에 핵심 과제로 삼았기 때문이다. 유럽에서는 2030년에는 판매되는 신차의 35 %를 전기차와 같은 친환경차로 구성하기로 했고, 2035년부터는 내연기관 신차의 판매를 금지하기로 했다. 미국 역시 2030년까지 50만 개 이상의 전기차 충전소를 설치하고 전기차 판매 비중도 50%로 확대할 계획이다. 그리고 우리나라의 경우에도 얼마 전에 대통령에 당선된 윤석열 당선인이 2035년까지 내연기관 자동차 신규등록을 금지하겠다는 파격적인 공약을 하였다. 이렇듯이 전기차 시장의 전망은 밝은 것을 넘어서 확실한 미래로 자리 잡은 상황이다. 

[자료 12. 유럽 친환경차 보급 계획]

출처 : 현대차그룹

  이러한 밝은 전망에 맞추어 현재 소비자들도 전기차에 대한 선호도가 꾸준하게 증가하고 있다. 친환경 전기차 전시회인  ‘EV TREND KOREA 2022’ 사무국이 실시한 설문조사에 의하면 전기차의 구매 의사에 긍정적인 답변을 한 경우가 95% (1994명)으로 나타났고 3년 이내에 구입하겠다고 한 답변자도 59% (1244명)으로 전년 대비 33% 증가한 것으로 나타났다. 자동차는 내연 기관차라는 몇십 년 간의 패러다임이 이제 바뀌고 있는 시점이다. 현재는 물론 내연 기관차가 더 많은 비율을 차지하고 있지만 친환경 전기차의 비율은 점점 더 늘어갈 것으로 보인다.

  이렇듯 전기차 전망이 긍정적인 상황에 발맞춰, 국내 및 해외에서도 전기차 미래 방향성에 대한 적극성을 보이고 있다. 국내 현대와 기아는 2020년 자사의 미래 방향성을 담은 전기차 모델을 소개하였다.

[자료 13. 현대 ‘프로페시’ 전기차]

출처: 현대자동차

   현대의 ‘프로페시’는 성능이 높은 전기차로 촉망받고 있다. 이는 공기역학적 디자인을 참고하여 하나의 곡선으로 흐르는 모델을 제작하였다. 자율주행기술을 적용한 ‘프로페시’는 릴렉스 모드를 적용하여, 대시보드에 펼쳐진 디스플레이를 편안하게 시청할 수 있다. 또한 기존의 스티어링 휠이 아닌 양쪽 조이스틱을 운전석 양쪽에 탑재하여, 운전자에게 편안한 드라이빙을 선사한다.

[자료 14. 기아 ‘하바니로’ 전기차]

출처: 기아자동차

  기아의 ‘하바니로’는 트윈 전기 모터가 탑재된 EV 크로스오버 콘셉트카이다. 1회 충전 시 약 500km 이상 주행할 수 있다. 또한 전기식 사륜구동을 적용하여 도심과 오프로드 주행까지 가능하도록 설계되었다. 또한 180° 후측방 모니터를 적용하여, 사이드 미러를 제거하여 미래지향적인 디자인을 구현했다. 내부적인 측면에서는 생체 인식 기술 ‘실시간 감정 반응 차량 제어’ 기술을 통해 탑승자의 건강과 감정 상태를 실시간으로 모니터링한다. 따라서 ‘하바니로’는 운전자의 생체 정보만으로 시동을 걸 수 있고, 운전자의 감정과 적합한 음악과 조명 향기 등을 제공한다.

  전기차에 대한 관심과 기술력은 점점 높아지고 있다. 다가오는 미래, 정권 변화와 함께 전기차 시장에는 어떤 변화가 나타날지 기대가 된다.

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전기차 시장에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "배터리 리콜, 흔들리는 전기차 시장", 19기 서명근, https://renewableenergyfollowers.tistory.com/3479 

2. "전기차 산업 성장의 이면, 패러다임의 변화는 과연 긍정적인 효과만 불러오는가?", 15기 김민서, 16기 임상현, 18기 김민주, https://renewableenergyfollowers.tistory.com/3298

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참고문헌

[기존 전기차의 문제점]

1) 오토모빌코리아 뉴스팀, 전기차 갑자기 늘어나자 하루아침에 생겨버린 문제점들, zum자동차줌, 2021.07.26 (https://auto.zum.com/news/main_view?id=12203)

2) 국립소방연구원 김용현, 전기자동차 화재, 어떻게 해결해야 할까?, FPN 119 소방방재신문, 2022.01.20 (http://m.fpn119.co.kr/171590)

3) 권준범, ‘전기차 및 충전기 보급·이용 현황 분석' 책자 발간, 에너지신문, 2021.12.06 (https://www.energy-news.co.kr/news/articleView.html?idxno=79629)

4) 송옥진, 전기차는 무조건 친환경? “폐배터리 3년 뒤 1만 개 쏟아진다”, 한국일보, 2021.04.26 (https://m.hankookilbo.com/News/Read/A2021042500120002165)

5) 기노현, 전기차 불편함, 의외로 충전 시간이 2위… “그렇다면 최대 단점은?”, Auto Tribune, 2021.12.15 (https://www.autotribune.co.kr/news/articleView.html?idxno=6602)

[주유소 내 전기차 충전소 확충]

1) 탈석유 속 사라지는 주유소…1년새 280곳 증발 [헤럴드 뷰] (http://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20220330000469)

2) 尹도 힘 실은 전기차 대중화…주유소 ‘충전하는 날’ 빨라진다 (http://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20220330000508)

3) [보도자료] 석열씨의 심쿵약속-기존 주유소·LPG 충전소에서 전기자동차 충전도 한다.(http://www.peoplepowerparty.kr/renewal/policy/briefing_view.do?bbsId=PBR_000000003107067)

4) 제20대 대통령선거 국민의 힘 정책공약집 (https://www.peoplepowerparty.kr/renewal/policy/data_pledge.do)

[전기차 충전요금 5년간 동일화]

1) 하원석, (설명자료)전기차 충전요금 할인특례 개편은 탈원전 정책과 무관함(조선일보 2.18일자 보도에 대한 설명), 산업통상자원부, 2020.02.18 (http://www.motie.go.kr/motie/ne/presse/press2/bbs/bbsView.do?bbs_cd_n=81&bbs_seq_n=162683) 

2) 김인곤, 전기차 보급 확대를 위해 한시적 특례요금제 도입 검토, 산업통상자원부, 2016.12.12 (http://www.motie.go.kr/motie/ne/presse/press2/bbs/bbsView.do?bbs_cd_n=81&bbs_seq_n=158876) 

3) KEPCO PLUG사이트, https://evc.kepco.co.kr:4445/service/service03.do 

 

[위험물 안전관리법 제약]

1) 고영득, 전기차 확대 힘받나···“충전요금 5년간 동결”, 경향신문, 2022.03.10, https://m.khan.co.kr/economy/industry-trade/article/202203101152001

2) 김혜란, 윤석열 '전기차 공약'…전기사업법·충전특례 손보기 '관건', UPI뉴스, 2022.03.14, http://www.upinews.kr/newsView/upi202203140014

3) 문광호, 윤석열 “기존 주유소도 전기차 충전 가능하게”…위험물안전법 개정 공약, 경향신문, 2022.01.10, https://www.khan.co.kr/politics/assembly/article/202201101603001

4) 이세진, '전기차 충전기' 있는 주유소 전국 59곳 뿐…"규제완화에도 설치 미흡", 헤럴드경제, 2019.07.16, http://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20190716000035

5) 장기영, 주유소, 전기차 충전소로 변신···에너지·물류 거점으로, 뉴스웨이, 2022.03.13,  http://www.newsway.co.kr/news/view?tp=1&ud=2022031110183800098

6) 장대한, [윤석열 시대] 미래차·전기차 산업발전 ‘마중물’ 자처…생활밀착 공약도 ‘눈길’, 시사오늘·시사IN, 2022.03.11, http://www.sisaon.co.kr/news/articleView.html?idxno=137016

7) 조문정, 윤석열 "전기자동차도 기존 주유소에서 충전한다", 조세일보, 2022.01.10,  http://www.joseilbo.com/news/htmls/2022/01/20220110443310.html

[앞으로의 전기차 시장 전망과 미래 방향성]

1) 상상 속 숫자 '1경' 돌파…LG엔솔, 역대급 수요예측, 서울경제 2022.01.12 https://www.sedaily.com/NewsView/260U5NCASH

2) 탄소중립 이끄는 전기차...주요 국가 보급.확대 전략은?, 전기신문, 2022.03.04 https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=301539

3) ‘2035년 내연기관차 등록 금지…’ 윤 당선자 공약 현실화될까?, 한겨레, 2022.03.11 https://www.hani.co.kr/arti/economy/car/1034419.html

4) 10명 중 9명 “전기차 사고 싶다” … 최애 브랜드는?, 이데일리, 2022.03.19 https://www.edaily.co.kr/news/read?newsId=01115206632264960&mediaCodeNo=257&OutLnkChk=Y

5) 정진수, “현대차 ‘프로페시’ 안방서 실물 최초 공개… 미래 전기차 방향성 제시”, 동아일보, 2020.08.13, https://www.donga.com/news/article/all/20200813/102434490/2

6) 오토이슈, “기아차, 미래 전기차 방향성 담은 콘셉트카 ‘하바니로’ 공개”, 2019.04.18,  https://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=19277918&memberNo=783179