고유가 상황이 지속되면서 연비가 좋은 하이브리드카(이하 하이브리드)나 전기자동차(이하 전기차)에 대한 관심이 그 어느 때보다 높다. 하지만 하이브리드나 전기차가 정확히 어떤 것인지, 그리고 플러그 인 하이브리드, 수도 연료 전지차, 마일드 하이브리드같은 용어까지 이해하는 사람은 그리 많지 않다. 하이브리드와 전기차에 관련해 자주 등장하는 용어들을 정리했다.
가장 먼저 이해할 것은 ‘전기차’다. 가솔린이나 디젤, LPG 등의 연료를 실린더 내에서 폭발시켜 그 힘으로 회전 운동을 만드는 엔진 대신 전기모터를 동력원으로 사용하는 자동차를 말한다. 모터를 움직이는 에너지는 당연히 전기며, 전기는 차량에 탑재된 배터리에서 얻는다. 따라서 배터리에 전기를 충전해 주는 설비가 따로 필요하다. 배터리 용량과 전기모터 성능에 따라서 전기차의 성능이 결정된다.
‘하이브리드’는 엔진과 전기모터 등 서로 다른 두 가지 혹은 그 이상의 동력원을 함께 사용하는 자동차를 말한다. 대표적인 것이 가솔린 엔진과 전기모터를 사용하는 가솔린 하이브리드이다. 최근 유럽에서는 가솔린 엔진보다 효율이 뛰어난 디젤 엔진과 전기모터를 사용하는 ‘디젤 하이브리드’ 개발도 활발하다. 현대기아차에서는 LPG를 연료로 사용하는 LPI엔진과 전기모터를 결합한 ‘LPI 하이브리드’를 선보인 바 있다.
하이브리드는 작동 방식에서 ‘풀(스트롱) 하이브리드’와 ‘마일드 하이브리드’로 나뉜다. 이들을 구분하는 기준은 전기모터만으로 주행이 가능한가 하는 것이다. 풀 하이브리드는 엔진과 모터가 함께 자동차를 움직일 뿐 아니라, 각각 독립적으로도 자동차를 움직일 수 있다. 즉 엔진이 꺼진 상태에서 전기모터만으로도 주행이 가능하다. 반면 마일드 하이브리드는 전기모터 만으로는 주행이 불가능하다. 따라서 항상 엔진이 자동차를 움직이며, 전기 모터는 엔진에 힘을 보태는 정도로 작동한다.
풀 하이브리드는 용량이 더 큰 전기모터와 배터리를 필요로 하며, 연료를 전혀 사용하지 않고 충전된 전기만으로 일정구간 주행이 가능하므로 연비를 더 높일 수 있다. 반대로 마일드 하이브리드는 연비 상승폭은 좀 낮지만 상대적으로 간소한 설비로 효율을 높일 수 있다.
하이브리드는 주행 중 수시로 발전기를 돌려서 전기를 생산하고 충전했다가 그 전기로 모터를 구동한다. 즉 자동차가 엔진으로 주행할 때 낭비되는 에너지를 적극적으로 모아 전기로 바꿔서 사용하는 것이며, 외부에서 전기를 공급하지는 않는다.
‘플러그인 하이브리드’는 전기를 좀 더 적극적으로 사용하기 위해 배터리의 용량을 늘리고, 외부 전원으로부터 충전을 할 수 있도록 한 하이브리드다. 당연히 가솔린 등의 연료 소비 없이 더 많은 거리를 주행할 수 있으므로 연비는 더 높일 수 있다.
여기서 잠깐. 미국에서 시판 중인 쉐보레 ‘볼트’는 좀 특별한 경우다. 볼트는 전기모터를 주 동력원으로 사용하는 전기차지만 엔진도 탑재하고 있다. 엔진은 충전된 전기를 다 사용했을 때 발전용으로만 사용된다. 일반적인 하이브리드의 개념과는 접근 방법이 다르다.
전기차의 다른 형태로 ‘수소 연료 전지차’가 있다. 기본적으로 전기모터가 동력인 전기차인데, 충전된 배터리에서 전기를 공급하지 않고 탑재된 수소를 이용해 전기를 만들어 사용한다. 수소와 산소를 결합시키는 과정에서 만들어진 전기로 모터를 구동하며, 이때 만들어진 물만 배기구를 통해서 밖으로 배출한다. 수소를 사용하는 또 다른 형태는 ‘수소 자동차’가 있다. 수소는 폭발력이 높은 가연성 기체이므로 수소를 휘발유처럼 엔진 실린더에 직접 주입해서 그 폭발을 이용하는 자동차다.
수소와 전기를 주 연료로 사용하는 방식은 주행 중 이산화탄소와 유해 물질을 배출하지 않아 더 환경적일 수 있지만, 수소와 전기를 생산하는 시설에서는 여전히 이산화탄소와 유해물질이 발생하므로 더 친환경적이라고 볼 수 없다는 반론도 만만치 않다.
박기돈 기자 nodikar@rpm9.com
