d라이브러리

내연기관차는 차량 내부에서 화석 연료를 연소시킬 때 발생하는 동력으로 바퀴를 움직인다. 화석 연료는 연소실에서 공기와 결합하며, 이렇게 혼합된 기체가 실린더 속에서 압축된 뒤 점화 플러그를 통한 스파크 점화로 연소한다. 이때 발생하는 에너지가 동력으로 전환된다.

전기차는 다르다. 내연기관에 필요한 연소 엔진, 연료 탱크, 배기 파이프가 모두 사라졌다. 대신 전기 모터가 들어갔다. 전기차에서 전기 모터에 전원을 공급하는 전기에너지는 차량 하단에 있는 대형 리튬이온배터리 팩에 저장돼 있다. 

차량이 정지해 있거나 내리막길을 내려갈 때는 관성을 이용해 운동에너지를 발생시키면서 전기 모터를 발전기로 사용하고, 배터리를 충전해 둔다. 정지해 있던 자동차가 출발하거나 가속을 할 때는 배터리에 저장된 전기에너지를 이용한다.

전기 모터를 사용하기 때문에 가속이 부드럽게 이뤄지고, 운행 중에 소음도 거의 발생하지 않는다. 연료를 연소하는 방식이 아니라서 대기오염물질이 배출되지 않을 뿐만 아니라 엔진 등 연소를 위한 장치가 필요 없어 자동차 내부 공간을 넓게 쓸 수 있다. 전기차 디자인이 다채로운 이유 중 하나다.

그러나 충전소가 부족하고 최대 주행가능 거리가 짧다는 건 아직 아쉬운 점이다. 이에 내연기관차와 전기차의 중간 형태로 전기 모터와 연소 엔진을 다 갖춘 하이브리드 자동차도 이용되고 있다. 하이브리드 자동차에서 전기 모터는 엔진을 ‘백업’하는 역할을 한다. 엔진으로 자동차를 구동하되, 자동차가 주행할 때 발생하는 에너지를 배터리에 충전해 두고 필요할 경우 전기 배터리를 이용한다.

흔히 수소차 또는 수소전기차라고 불리는 수소연료전지차는 대기압의 수백 배에 이르는 매우 높은 압력으로 압축한 수소 가스 저장 탱크를 갖추고 있다. 이 수소 탱크에 저장된 수소가 대기 중의 산소와 전기화학 반응을 일으킬 때 생성되는 전기를 동력으로 차량을 움직인다. 전기 생성 과정 중에 배출되는 부산물은 순수한 물이다. 내연기관차와 비슷한 거리를 주행할 수 있으며 수소 충전시간도 전기차보다 짧다. 현재 버스, 열차 등의 연료로도 사용된다.

실제로 땅과 바다, 하늘 상관없이 친환경 모빌리티 개발이 이뤄지고 있다. 공중에서는 전기 모터를 단 항공기가 대기오염 물질 배출 없이 하늘을 날 계획이며, 지상에서는 수소차에 쓰이는 수소연료전지를 이용해 개발한 수소전기트램이 지면 위를 달릴 준비를 하고 있다. 바다에서도 수소엔진 추진시스템을 이용한 선박을 만들어 바다 위 탄소 제로 시대를 향해 가고 있다.