지구 인류 역사 50만 년 이래 현재 이산화탄소 농도가 가장 높다. 문제는 이 순간에도 최고점을 갱신 중이라는 것이다. 이는 우리가 한 번도 겪지 못한 재해를 불러일으킬 가능성이 높다. 유럽 등 주요 선진국들은 이에 대한 위기의식을 느끼고 자동차회사들에게 친환경자동차의 의무 보급비율을 지정하고 있다. 우리나라에서는 제주도에 스마트그리드(차세대 지능형 전력망) 실증단지 구축사업을 완료 후 국내 최초 시범단지를 운영 중이다. 스마트그리드와 전기자동차를 연구하는 제주대학교 이개명 교수를 만나 친환경에너지와 전기자동차 보급의 필요성을 들어보았다. 전기자동차와 신재생에너지의 필요성을 일깨워보자. 글. 윤수이 사진. 김병구

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세계 최고 전기자동차 도시를 꿈꾸다
스마트그리드는 ‘똑똑한’의 ‘Smart’와 전기, 가스 등의 공급용 배급망, 전력망을 뜻하는 'Grid'가 합쳐진 단어다. 스마트그리드는 기존 전력망에 ICT를 도입해 전력 생산과 소비 정보를 실시간으로 주고받음으로써 에너지 효율을 높이는 차세대 전력망이다. 제주 스마트그리드 실증단지는 2009년 처음 문을 열었으며 2011년 6월부터 본격적으로 운영되고 있다. 한국형 차세대 전력망 구현을 위한 국내 최초 시범단지로서, 세계 최고 수준의 스마트그리드 구현을 목표로 삼았다.
“지금 제주도는 전기자동차 테스트베드입니다. 2018년 3월 2일 기준으로 제주도에 전기자동차가 1만 대를 돌파했어요. 제주도 전체 차량 40만 대 중 2.5%를 차지합니다. 이는 세계적으로도 흔치 않은 사례입니다.” 제주도는 전기자동차 1만 대가 돌아다녀도 문제가 없을 만큼 전기 충전소라던가 배터리 교환소가 잘 구축된 도시다. 그는 1991년 제주대학교에 부임해 전기자동차 산업과 인프라 구축에 힘썼다. 현재 제주대학교 스마트그리드 청정에너지 융복합산업 인력양성 사업단 단장을 맡아 전기자동차, 스마트그리드와 신재생에너지 관련 인력 양성에 초점을 두고 있다. 제주도는 세계 최고의 전기자동차 도시를 구축하겠다는 로드맵을 갖고 관련 정책과 제도를 운용하고 있다. 스마트그리드 실증단지 구축사업을 통해 전기자동차의 새로운 산업적, 기술적 인프라를 갖췄으며 전기자동차의 운행 을 테스트할 수 있는 국내 유일한 도시이다. “제주도는 스마트그리드 망에 대한 기술 축적과 경험 확보가 잘 되어 있어요.” 그의 말대로 제주도는 전기버스회사를 최초로 설립하여 운영함은 물론 전기 택시와 렌트카를 보급함으로써 전기자동차 도시로서의 면모를 톡톡히 보여주고 있다.  

에너지 생산소비 밸런스를 맞추는 기술
지구 온난화가 매년 한계치를 갱신하면서 언제부턴가 ‘이른 더위’, ‘불볕 더위’, ‘최강 한파’라는 말이 매년 빠지지 않고 등장했다. 변덕 부리는 날씨 덕에 전력 사용량도 널을 뛰었다. 이에 선진국들은 친환경 자동차 의무 보급비율을 지정하고 있으며, 일부 국가들은 2025년부터 친환경 자동차만 판매키로 한 바 있다. 많은 나라에서도 전기자동차 관련 제도를 개정 ·확대하고 있다. 그에 반해 국내에서는 아직 이러한 인식이 부족한 실정이다. “현재 인류는 수억 년 동안 지구가 농축해온 에너지를 순식간에 소비했어요. CO ₂ 농도는 지난 50만 년 동안 300 ppm이 최고치였지만 진작 돌파했고, 현재 400 ppm을 돌파했습니 다.  

인류 유사 이래 최고점을 갱신하고 있는데 상승률이 높다는 게 더 문제입니다. 수만 년에 걸려 올라가던 CO ₂ 농도가 200년 만에 올라가 버렸으니 앞으로 지구 환경이 어떻게 바뀔지 몰라요” 그는 인류가 사용하는 모든 에너지를 전기에너지로 대체하고 전기에너지는 신재생에너지로 생산하는 것은 인류의 큰 사명이 되었다고 말했다. 덧붙여 “우리가 전기자동차, 신재생에너지 연구에 힘쓰는 이유는 전 지구적인 에너지 생산과 소비 밸런스를 찾아가기 위해서 입니다. 우리가 만드는 에너지를 쓰면서 순환적으로 쓸 수 있는 시스템을 만들어야 합니다.”라고 전했다.  

전기자동차는 배터리에서 전기에너지를 전기모터로 공급하여 휘발유, 경유를 사용하지 않고 전기만을 연료로 움직인다. 이 때문에 화석 연료를 사용하지 않아 CO ₂ 나 NO _x 를 배출하지 않고, 운행비용이 저렴하다는 장점이 있다. 하지만 가격이 일반 차량에 비교해 비싸고, 배터리 충전 인프라가 부족하다는 단점이 있다.  

가장 큰 문제는 전기자동차의 핵심부품인 배터리다. 배터리의 경량 · 소형화 및 짧은 충전 시간은 전기자동차가 실용화되기 위한 필수적 선결 조건이다. 최근 소개되는 모델들은 이런 문제들을 보완해 가고 있다. “전기자동차의 문제점들이 하루아침에 해결되지는 않겠죠. 2020년에서 늦어도 2023년 정도가 되면 일반 차량이나 전기자동차 가격이 비슷한 수준이 될 것으로 예상합니다.” 계속되는 연구로 가격은 낮아지고, 에너지 축전 용량 및 사용할 수 있는 기간이 연장된 배터리도 개발될 지도 모른다.  

전기자동차는 IT를 접목하기도 유리한 조건을 가지고 있다. 엔진보다는 모터를 컨트롤하는 게 더 유리하기 때문이다. 그뿐만 아니라 스마트기기, 엔터테인먼트 기기 외에도 다양한 기술을 접목하기에 전기자동차가 유리하다. 또한 진동과 소음이 없기 때문에 결과적으로 문명과 산업을한 단계 업그레이드시켜줄 전망이다.
앞으로 우리 후손들이 지속할 수 있는 환경에 살기 위해서는 스마트 기술을 활용하여 친환경적인 에너지를 보급하는 것이 절실한 상태다. 기술개발을 통해 신재생에너지를 보급하고, 전기자동차가 신재생에너지를 사용하는 등 환경오염을 줄이는 수단들이 하나둘씩 개발되고 있다. 인터뷰를 마치며 그는 “앞으로 관련 산업의 국내 기업과 기관들이 보다 통합적인 안목을 갖고 역할을 해주길 바랍니다. 저도 스마트그리드, 신재생에너지 및 전기자동차 분야의 연구, 학생교육을 통해서 사회가 좀 더 미래 지향적인 안정된 사회를 만드는데 기여하겠습니다”라고 전했다. 그의 진심과 노력이 담긴 연구가 우리 삶에 혁신적인 희망의 기술이 되어주기를 기대해본다.