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자율주행자동차는 정말 편리하고 멋진 기술인 것 같아! 그런데…, 창문을 열었더니 매연 때문에 눈과 목이 따끔거려. 사람뿐만 아니라 환경에도 도움이 되는 자동차는 없을까?

매연 뿜는 자동차는 이제 안녕~!


자동차는 매우 편리한 이동수단이지만 환경오염의 주범이기도 해요. 실제로 대기오염 물질의 50%정도가 자동차에서 나오는 것으로 밝혀졌지요.

그런데 최근 일론 머스크가 이끄는 ‘테슬라’의 전기자동차가 큰 관심을 끌었어요. 매연을 뿜지 않아 친환경적이기 때문이지요. 또한 엔진 대신 전기모터를 사용해 조용하고, 연료 탱크가 필요 없어 내부 공간이 넓다는 것도 장점이랍니다.

일반적인 자동차들은 화석연료를 태워서 얻는 에너지를 이용해 동력을 만들어요. 이 과정에서 많은 양의 이산화탄소가 발생하지요. 하지만 전기자동차는 전기로 모터를 돌려 동력을 얻기 때문에 이산화탄소가 전혀 발생하지 않아요.

물론, 전기를 생산하는 과정에서는 화석연료가 사용돼요. 하지만 효율을 계산해 보면 같은 거리를 이동할 때 전기자동차가 사용하는 화석연료의 양은 일반 자동차의 절반밖에 안 된답니다.



전기자동차의 심장, 배터리

자동차와 배터리 모두 발명된 지 100년이 지났는데, 왜 지금에서야 배터리로 가는 전기자동차가 개발된 걸까요?

가장 큰 문제는 전기를 저장하는 배터리의 크기였어요. 큰 물통에 많은 양의 물이 들어가듯, 배터리가 크면 많은 양의 전기를 담을 수 있어요. 그런데 1500kg 이상의 자동차를 몇 시간 동안 움직이려면 많은 양의 전기가 필요하고, 배터리의 또한 거대해져요. 기존 배터리 재료로 많이 사용했던 니켈이나 납은 무거워서 커다란 배터리를 만들었을 때 자동차도 함께 무거워져요. 그러면 자동차의 성능이 크게 떨어지지요.

테슬라는 가벼운 리튬으로 만든 ‘리튬이온배터리’를 이용했어요. 리튬이온배터리는 휴대전화, 노트북 등 전자기기에 많이 사용되는 배터리예요. 이전까지 충전지로 많이 사용되던 니켈전지 무게의 절반밖에 되지 않아 가벼우면서도 높은 용량의 배터리를 만들 수 있지요. 또한 전지 내부에 이물질이 생겨 성능이 떨어지는 니켈전지와는 달리, 이물질을 만들지 않아 성능이 오래 유지된답니다.

그런데 리튬이온배터리는 열에 약하다는 단점이 있어요. 테슬라는 배터리 중 일부가 과열될 경우 자동으로 배터리의 연결을 끊도록 안전장치를 마련했답니다.


 

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2016년 17호 어린이과학동아 정보

  • 정한길 기자
  • 도움

    서승우 서울대학교 전기·정보공학부 교수
  • 도움

    선우명호 한양대 미래자동차공학과 교수
  • 도움

    손주찬 한국전자통신연구원 스마트모빌리티연구부
  • 도움

    김진우 한국전자통신연구원 스마트모빌리티연구부
  • 일러스트

    오성봉

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