완전한 EV 전환까지는 PHEV 주목

[머니S리포트-무늬만 친환경은 안돼…전기차 관점 바뀐다③] 내연기관 기술 발전으로 하이브리드 가치 재조명

[편집자주]전기차를 바라보는 관점이 바뀌고 있다. 배출가스가 없어 '친한경차'의 대표주자로 주목됐지만 제품의 생산부터 폐기까지 전주기적평가(Life Cycle Assesment·LCA) 시 내연기관차보다 더 많은 탄소를 배출하기 때문이다. 배터리와 전기모터 등을 만드는 과정은 물론 전기 자체의 생산과정도 문제로 지적된다. 유럽연합은 엄격한 환경규제를 준비하고 있고, 독일과 프랑스 등 주요국가는 구매보조금을 없애고 있다. 국내 정책에도 변화가 필요하다는 목소리가 나온다.

▶기사 게재 순서
① 타이어 분진도 살핀다… '유로7' 합의
② 전기차 구매보조금도 '재활용'에 초점
③ 완전한 EV 전환까지는 PHEV 주목

전기차 보급에 사활을 걸던 주요 자동차 생산국들이 속도 조절에 나서면서 소비자들이 하이브리드차에 다시 관심을 보인다. 올해 3분기까지 글로벌 전기차(EV) 판매 증가율은 35.2%인데 하이브리드차(HEV)와 플러그인하이브리드차(PHEV)는 42.3%였다.

국내서도 전기차 판매가 주춤한 사이 하이브리드차 판매가 늘었다. 카이즈유데이터연구소에 따르면 2023년 1~11월 신차 판매량 중 HEV 비중은 17.5%로 EV 9.2%에 앞섰다.

하이브리드를 앞세운 토요타가 지난해 판매량을 끌어올릴 수 있던 것도 신차를 쏟아내며 이 같은 트렌드를 적극 공략한 덕분이다. 현대차와 기아는 지난해 1~11월 25만4258대의 하이브리드차를 판매, 전체 판매에서 21%를 차지했다.

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'재밌는 차' 이미지 심으니 판매↑

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현대차·기아 1.6L GDI 엔진을 기반으로 한 하이브리드 파워트레인 /사진=현대차그룹

지난 20여년 동안 자동차 제조사들은 강화되는 환경규제에 대응하기 위해 '엔진 다운사이징'에 초점을 맞췄다. 엔진 연소실 크기를 작게 만들어 배기량을 줄이는 식이다. 힘이 부족해지는 것을 보완하기 위해 공기를 압축해 엔진에 불어넣는 과급기 장치인 '터보차저'나 '슈퍼차저' 등을 활용했다.

디젤차는 특유의 미세입자를 걸러주는 필터 'DPF'와 함께 화학반응으로 질소산화물(NOx)을 줄이는 'SCR'(선택적환원촉매) 기술을 적용하며 친환경성을 높여왔다. SCR 방식은 화학반응을 위한 요소수를 반드시 넣어줘야 한다. 유로6의 최근 버전이 이에 해당한다.

업체들은 꾸준히 강화돼온 환경규제에 대응이 쉽지 않자 전기 모터를 적극 활용하기 시작했다. 그동안 효과는 공감했지만 생산비용이 늘어나고 제품 가격이 상승하는 이유로 적용을 미뤄왔었다. 현대차와 기아의 '터보 하이브리드' 방식도 이 같은 고민의 결과물이다.

48v 하이브리드 시스템이 적용된 아우디 고성능 스포츠카 RS7 스포트백 /사진=박찬규 기자

최근 출시되는 차종엔 하이브리드차라고 강조하지 않더라도 '48V(볼트) 마일드 하이브리드' 방식이 적용된 경우가 많다. 전기의 힘을 최대한 활용하기 위해 큰 배터리와 모터를 탑재하는 방식 대신 엔진의 부담을 줄여 성능을 유지하면서도 친환경성을 높이는 방식이다. 과거엔 수준이 낮은 하이브리드 방식이라는 이유로 무시하던 기술이지만 최근 기술 발전, 달라진 트렌드 덕분에 다시 주목받았다.

48V 마일드 하이브리드 방식은 차내 활용되는 전압을 높여 전선 무게를 줄여 차체 경량화를 꾀했고, 감속할 때 만든 전기에너지를 배터리에 저장한 뒤 가속할 때 엔진의 힘을 보태는 게 핵심이다.

그동안 하이브리드차는 연료효율을 높이는 데 집중했지만 최근엔 운전의 즐거움을 추구하는 쪽으로 초점이 바뀌었다. 소비자가 만족할 만큼의 효율을 낼 수 있으니 자동차 본연의 강점을 살려 제품 차별화를 꾀하려는 전략이다. 엔진 배기량을 지나치게 줄이던 방식도 탈피하고 배기량을 키우고 필요할 때 충분히 힘을 내도록 만든다.

수입차업계 관계자는 "제조사들은 전기차 개발을 이어가면서 쌓은 노하우를 내연기관차에 활용하며 새로운 시장을 만들고 있다"며 "정부 규제에 맞춰 탄소배출을 줄이면서도 소비자가 지갑을 열도록 현실적인 대안을 내놔야 하기 때문"이라고 말했다.

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다시 보는 PHEV 가치

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전기차와 하이브리드차의 중간 형태인 PHEV는 전기차처럼 배터리를 직접 충전하면서도 하이브리드차의 특성을 갖췄다. 출퇴근 등 50km 이내 거리는 전기로 이동하고, 주말 장거리 여행은 엔진의 힘을 빌릴 수 있는 장점이 있다.

PHEV는 내연기관과 전기 파워트레인을 모두 탑재해야 해서 가격이 비싼 데다 이 차를 이용하는 소비자가 PHEV의 장점을 살릴 인프라가 갖춰지지 않아 시장에서 외면받은 방식이다.

하지만 최근엔 오히려 전기차 단점을 보완할 수 있는 현실적 대안으로 다시 관심을 모으는 중이다. 과거 PHEV는 전기만으로 40km 미만 주행이 가능했는데 최근엔 70km 이상으로 주행거리가 증가했다. 게다가 전기차 충전 인프라도 곳곳에 갖춰졌다.

김필수 대림대 미래자동차공학부 교수는 "PHEV를 전기차에 포함시키는 건 그 역할이 분명히 있기 때문"이라며 "정부는 전기차나 수소차만을 바라보는데 계단효과를 위해 PHEV를 어떻게 활용할지에 대해서도 고민할 필요가 있다"고 했다.

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완전한 EV 전환까지는 PHEV 주목