내연차에서 전기차로 대전환하는 세계 자동차 시장

내연차를 전기차로 전환하면 우선 온실가스 감축이 크게 이뤄지고 효율이 2.5배나 향상되며 미래 자동차에도 적극적으로 대응할 수 있는 1석 3조의 효과를 기대할 수 있다. 그래서 내연차를 전기차로 전환시키기 위해서 세계 각국들은 경정적으로 나서고 있다.

국가 보조금을 지급하고 각종 제도적인 장치를 마련하여 전기차 수요자에게 혜택을 제공하고 있다.

우리나라는 전체 온실가스 배출량 중 수송 부문은 약 16%를 차지하고 있다. 그중에 96% 이상이 내연기관 차량에 의한 도로 부문에서 발생하고 있다. 따라서 온실가스 배출량 감축목표를 달성해 나가기 위해서 가장 쉽게 접근할 수 있는 방안은 내연차를 전기차로 전환시켜 나가는 일이 한다. 물론 수소 에너지차도 여기에 해당되지만 수소에너지를 생산하는데 아직 경제성이 뒷받침되지 않고 있기 때문에 세계적으로 전기차 시장만 폭발적으로 늘어나고 있다. 2023년 전 세계 전기차 판매량은 전년 대비 35% 증가한 약 1,400만 대에 달했다. 이는 전 세계 전기차 보유량이 2018년 대비 6배 이상 증가한 약 4,000만 대에 이르는 것이다.

세계 전기차 시장은 중국과 유럽이 주도하고 있으며, 한국과 북미는 성장세가 다소 둔화되고 있는 추세이다.

이에 한국 정부는 2026년부터 전기차 보조금을 현재보다 확대하고, 내연기관차 전환 지원금을 신설하여 최대 400만 원까지 지원하는 방안을 추진 중이다.

에너지경제연구원이 발표한 ‘글로벌 전기차 시장 전망보고서’에 의하면 “2023년 약 4,500만 대에서 전기차 보유량은 2035년 5억 대를 초과할 전망이어서 12년만에 11배나 늘어나 매년 100%이상 씩 증가하고 있다고 할 수 있다. 이에 따라서 전 세계 주요 지역의 전기차 판매 비중이 확대되어 전체 자동차의 2030년 40-60%, 2035년 50-90% 차지할 것으로 예상 된다.

결국 2035년이 되면 내연차 시장의 공급은 마감되고 전기차 시장으로 전환되어 수송부문에서의 전기차 전환이 마무리 단계로 접어들게 될 것이다.

중국시장이 계속해서 전기차 판매 증가를 주도했으나, 아시아, 라틴 아메리카, 아프리카 신흥국 및 개발도상국에서의 2024년 전기차 판매량도 전년 대비 60% 이상 증가하고 있다.

2025년 1분기 세계 전기차 판매량은 400만 대를 초과해 전년 동기 대비 35%(100만 대) 증가했다. 그런데 이 중 약 60%가 중국에서 판매되었으며, 유럽 및 미국의 전기차 판매량도 증가세를 유지했다.

지난 10년간 전기차 판매가 꾸준히 증가함에 따라, 구매 보조금과 세제 혜택 등의 정부 지원은 감소해 세계 각국정부의 전기차에 대한 지원은 2017년에 20%에 달했디. 그러나 2024년에는 7%를 밑돌 것으로 추정되면서 판매량이 다소 주춤한 상태이다.

현대, 벤츠 등 수많은 회사가 앞다퉈 출시하고 테슬라는 세계 자동차 회사 시총 1위를 고수하고 있다.

내연기관 자동차 1대를 만드는 데 자동차 부품 2-3만개, 전기차 1대를 만드는 데 약 3천개 정도로 부품이 10분의 1이나 줄어든다.

기존 내연기관은 엔진으로 불리며, 연료와 공기가 연소실로 들어가 연소하면서 에너지를 얻는 방식으로 작동한다. 오늘날에 이르러 여러 가지 연료가 사용되는 자동차가 탄생해 가솔린과 디젤, LPG, CNG 엔진 등으로 구분되고 있다.

내연기관에서 전기차로 전환되면서 내연기관에 있던 ▲엔진 ▲변속기 ▲발전기 ▲연료탱크 ▲연료필터 ▲연료펌프 ▲4륜트랜스퍼 ▲추진축 ▲머플러 등이 불필요하게 됐다.

많은 변화가 예상되는 시스템은 동력발생장치와 전달 장치가 된다. 자동차에 필요한 에너지를 얻는 장치로 엔진, 연료장치, 냉각장치가 사라짐에 기존 내연기관에 필요한 부품 수는 약 3만개였지만 전기차는 약 1만8,900개로 37%나 줄어들게 된다.

전기차 전환으로 자동차 부품을 생산하는 업체 수는 9.7% 감소할 것으로 예상되며, 제조업 종사자 수도 약 9% 감소할 전망이다. 부품 업체가 자율주행 및 통신, 네트워크에 필요한 부품을 생산할 수 있도록 미래차 전환 지원이 필요한 시점이며, 종사자의 업종 전환배치 교육훈련에도 신경을 써야 한다는 것이다.

일반적으로 전기차의 모터는 가스 모터 엔진보다 약 85% ~ 90% 더 효율적이다. 내연기관에서는 연료가 투입된 양이 100이라고 가정을 하면 손실되는 효율이 71%로 29%정도가 에너지로 변환된다. 그다음 폭발에너지로 엔진이 구동하는데 변속기나 공회전 혹은 엔진에 영향을 주는 부대장치 등에 의해서 또 약 34%정도 또 한 번 효율이 떨어진다.

이에 반해 전기차 투입되어 에너지 변환효율은 56%가 사라지게 되고 44%가 남게 되어 전기에너지는 충전과 모터가 구동되면서 85%정도가 살아남게 된다. 결국 전기차가 내연기관차보다 효율이 약 2배 가까이 높다.

그리고 내연기관차의 이산화탄소 배출량은 166 g CO2/km인 반면 전기자동차의 이산화탄소 배출량은 66g CO2/km으로 내연기관차가 2.5배 더 많다.

또한 내연기관차는 3만개나 되는 부품들로 이루어졌지만 전기차는 유지 관리 비용아 전기차는 마일 당 0.03달러(약 35원)안대 반해 내연기관 자동차는 마일 당 0.06달러(약 70원)의 비용이 발생해 2배 높다.

미래 자동차들이 자율주행, 무선 충전 방식과 대체 에너지 등 자율주행 시대에 적합한 차량으로 바뀌게 되면서 내연차보다는 전기차가 유리하다.

이런 이유로 정부는 전기차 1대당 보조금 액수를 줄이는 정책을 써왔고, 승용차 기준으로 2021년 700만원에서 2022년 600만원, 2023년 500만원, 2024년 300만원, 올해 300만원으로 줄어왔다

2026년 예산안에서 정부는 무공해차(전기차·수소차) 인프라펀드(740억원), 무공해차 구매융자(737억원), 무공해차 안심보험(20억원) 등 무공해차 보급을 확대하기 위한 ‘금융지원 3종 패키지’(전체 1500억원) 예산도 신규로 편성했다.

인프라펀드는 민간자금을 유치해 사용자 수요를 반영한 충전인프라를 구축하고 품질 관리를 강화하기 위한 것이다. 구매융자는 운송사업자가 전기·수소버스를 구매할 때 낮은 금리로 자금을 빌려줄 목적으로 신설했다. 안심보험은 전기차 화재로 타인에게 손해를 입혔을 경우 보험금을 지급해주기 위한 것이다. 그렇지만 자동차 부품회사들이 많이 퇴출되어야 할 입장이어서 이에 대한 대책마련에 부심하고 있다.

한국자동차산업협동조합(KAICA)는 급격한 전기차 전환으로 내연차 위주의 국내 부품 산업이 흔들릴 것이라고 우려했다. 규모가 큰 업체부터 작은 업체까지, 다양한 규모의 업체가 얽혀 있는 자동차 부품 산업 특성상 급격한 전기차 전환 속도를 업체가 따라가기 어렵다.

이에 KAICA는 “자동차 산업은 1만여 개에 달하는 국내 부품 기업 중 45.2%(4615개사)가 내연기관 관련 부품을 생산하고 있으며, 해당 기업 종사자는 전체 고용의 47.2%(약 11만 5000명)를 차지하고 있다”고 밝혔다.

자동차 부품 업계로선 정부가 전기차 전환 속도를 앞당기면 큰 부담에 놓이게 됐다. 지난 5월부터 미국의 고율 관세가 부과되고 있고, 노란봉투법(노조법 개정안) 통과 등 업계에 악재가 산적한 가운데 전기차 전환이란 과제까지 안게 된 것이다.

이택성 KAICA 이사장은 “부품업계가 감당하기 어려운 목표를 견지할 경우 부품 산업 공급 체계의 심각한 영향과 대규모 고용 위기가가 현실화될 수 있다”며 “최근 노란봉투법, 미국의 관세 등 여러 난제에에 NDC 목표까지 굉장히 큰 부담이 된다. 이에 전기차 전환의 방법과 속도에 업계 현실이 충분히 반영되기를 바란다”고 했다.

전기차 생산업체로는 현대차, 기아, 테슬라, 비야디(BYD), GM(한국GM), 르노코리아 등이 있다. 그리고 이들 업체에서 완성차를 제조하고 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온, CATL, 파나소닉 등 다양한 배터리 공급업체로부터 부품을 공급받아 전기차를 생산한다.

일론 머스크가 이끄는 테슬라는 2003년 '전기 자동차 전문 업체'로 시작해 2006년부터 거의 매년 다양한 전기차를 출시했지만, 2017년까지 46억 달러의 적자를 기록하며 회사 존망이 흔들리기도 했다. 결국에는 '2018테슬라 모델 3'가 연간 만 대 판매량을 넘기며, 2019년 말부터 흑자전환에 성공했다.

메르세데스-벤츠, 폭스바겐, BMW 등은 독일 뮌헨에서 열린 'IAA 모빌리티 2021(IAA Mobility 2021)' 발표회에서 내연기관차 생산을 중단하겠다는 청사진을 제시했다.

중국 샤오미는 전기차를 개발하기 위한 자회사인 '샤오미치처'를 출범시켰다. 그리고 레이쥔 회장은“ 향후 10년간 전기차 사업에 약 11조 6,000억 원을 투자하겠다고 선언했다. 그리고 자율주행 기술 업체인 '쭝무테크'와 라이다(LiDAR) 센서를 개발하는 스타트업 '허사이'에 투자했다. 그리고 시스템, 자율주행 발레파킹 기술 등 자율주행 솔루션을 개발하는 '딥 모션'을 인수했다

세계 최고의 스마트폰 업체인 '애플'도 자율주행차 생산을 위해 한국과 일본의 관련 업체들과 접촉하고 있다. 애플 측은 전기차 개발 현황을 직접 밝히지 않고 있지만, 전기차 업계 인재 영입과 전기차 프로젝트 신규 인력을 채용하며 간접적으로 전기차에 관한 관심을 보인다. 또한 2014년부터 '프로젝트 타이탄' 부서를 설립하며, 자체 개발한 배터리와 자율주행 기능을 탑재한 애플카 프로젝트를 진행해왔다.

이같이 내연차를 전기차로 전환하는 경쟁에 세계적으로 이뤄지고 있고 이로 인하여 국내 자동차산업이 크게 구조개혁이 이뤄지고 있다. 이런 구조개혁을 원활하게 이뤄지기 위해서 새로운 자동차 산업 생태계를 만들기 위해서는 협업이나 협동을 통한 경쟁이 가능하도록 구조화할 필요가 있다. 다양한 지식집단들이 모여 시너지를 내기 위해서는 생태계 내 기업들이 협력하고 이해관계를 조정할 수 있는 새로운 거버넌스가 필요하다.

찰스 다윈은 진화론에서 “이 세상에 살아남는 자는 뛰어난 자도 아니고 지혜로운 자도 아니며 변화에 잘 적응하는 자”라고 했다.

탄소중립시대에 살아남는 자는 변화에 잘 적응하는 자라는 인식으로 변화에 적극 적응해 나가는 자가 되어야 할 것이다.

김종서 기자 kjs2158@naver.com 이 기자의 다른 기사 보기