[TECH meets DESIGN] 건전지 없이 달리는 전기자전거 나왔다
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[TECH meets DESIGN] 건전지 없이 달리는 전기자전거 나왔다
  • 박진아 유럽 주재기자
  • 승인 2023.10.05 19:02
  • 댓글 1
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- 리튬이온 건전지 원료인 희토류 수입 의존도 낮춰주기 기대

프랑스의 한 사업가가 혁신적이고 환경친화적인 전기자전거 에너지 솔루션을 제기해 주목된다.

아드리앙 르리에브르(Andrien Lelièvre) 씨가 디자인한 ‘파이-팝(Pi-Pop)’이라는  전기자전거는 리튬이온 건전지 대신 수퍼캐패시터(supercapacitor)라는 고성능 슈퍼 충전기로 추진된다.

제3세대 '파이-팝' 무 리튬이온 건전지 전기자전거는 수퍼캐패시터 시스템을 응용해 무겁고 비싼 리튬이온 배터리가 필요 없다. Courtesy: pi-pop.fr
제3세대 '파이-팝' 무 리튬이온 건전지 전기자전거는 수퍼캐패시터 시스템을 응용해 무겁고 비싼 리튬이온 배터리가 필요 없다. 2023년 현재 파이-팝은 한 달에 100대가 생산되고 있으며 오는 2024년까지 개월 당 1천 대로 생산량을 늘려나갈 계획이라고 한다. Courtesy: pi-pop.fr

통상 유럽 자전거 시장에 나와있는 가장 일반적인 전기자전거(이-바이크, E-bike)는 리튬이온 배터리 추진식과 페달 보조식 e-자전거다.

리튬이온 배터리 추진식 전기자전거의 경우, 배터리 주원료인 희토류(rare earth)의 채굴-운반- 가공 생산-폐기·분해까지 전과정이 매우 에너지 소모적이고 환경에 유해해 진정한 의미에서 지속가능한 이동 수단이 못된다는 지적을 받아왔다.

한편, 전기 제품 발명가 출신인 르리에브르 씨가 디자인한 파이-팝 전기자전거는 별도의 리튬이온 배터리가 필요 없다.

그 대신 장착된 슈퍼캐패시터 충전기는 자전거 사용자가 페달을 밟고 브레이크를 거는 동작에서 에너지로 전환해 슈퍼커패시터에 저장해 뒀다가 상승하는 비탈길이나 맞바람 등 추진력이 더 필요할 경우 저장돼있던 에너지를 방출시키는 원리를 사용한다.

파이-팝 무 리튬이온 건전지 전기자전거는 수퍼캐패시터 시스템을 응용했다.
파이-팝 무 리튬이온 건전지 전기자전거는 수퍼캐패시터 시스템을 응용했다. 기성 리튬이온 배터리는 오르내림과 무관하게 추진에 에너지가 소비되지만 슈퍼커패시티 전지는 자건거 주자의 질주와 브레이크 작동시에 전력을 저장하는 원리를 사용한다. Courtesy: pi-pop.fr  

슈퍼캐패시터는 저속 이동에서 얻은 전하를 정전기 발전 방식으로 전기 에너지로 비축했다가 필요할 때 바로 재방출 시킨다. 반면, 리튬이온 배터리는 화학적 반응을 발생시켜 전기를 전지에 비축한다.

자전거 이용자가 평지에서 페달을 밟고 브레이크를 거는 작동을 통해 슈퍼캐패시터에 비축된 전력은 해발 높이 50m 오르막길 주행 보조도 가능한 성능이어서 유럽의 대다수 도시용 자전거로도 적합하다고 프리에브르 씨는 주장한다.

프랑스 오를레앙에서 전기자전거 제조업체인 STEE 사를 경영하는 르리에브르 씨의 야심은 프랑스를 넘어 슈퍼캐피시터 시스템 전기자전거로 범 유럽 E-자전거 시장을 점유하는 것이다.

현재 제3세대 슈퍼캐패시터 전기자전거 디자인으로 특허 출원을 받은 파이-팝 전기자전거의 1차 목표는 환경에 유해하고 비싼 희토류 수입을 줄이고 리튬이온 배터리 폐기 후 재활용이 용이한 슈퍼캐패시터로 대체하는 것이다. STEE사가 생산하는 슈퍼캐피시터는 탄소, 전도성 고분자(conducting polymer), 알루미늄 호일, 펄프 등 재활용 가공 기술이 존재하는 원료를 사용한다.

르리에브르 씨는 첨단 친환경 지속가능 전기 엔지니어링 산업의 해외 이전에 반대하는 유럽 산업보호주의자다. 지속가능한 기술 혁신, 친환경 에너지 전환, 일자리 확보를 내세워 2025년에 EU 정부 차원의 잠재적 펀드 레이징 가능성을 타진 중이다.

2009~2021년 사이 유럽 시장에서의 e-자전거 매출은 꾸준히 상승해 50만 대(2009년)에서 506만대(2021년)로 10배 증가했다.자료 출처:Statista 2023.
2009~2021년 사이 유럽 시장에서의 e-자전거 매출은 꾸준히 상승해 50만 대(2009년)에서 506만대(2021년)로 10배 증가했다.자료 출처:Statista 2023.

유럽은 매출 성장율 50% 이상을 기록하는 전기자전거 부문의 세계적 선두 시장이다.

도시 규모가 상대적으로 작고 자전거 전용 도로가 설치돼있는 도시가 많은 유럽 대륙에서 자전거는 여가나 스포츠용 외에도 일상 출퇴근 및 거리 이동 수단이다.

특히 2020년 코로나-19 팬데믹을 계기로 도입된 사회적 거리두기와 건강 웰빙에 대한 관심 고조로 유럽에서는 싸이클링 붐과 함께 자전거 매출이 더 급격히 증가했다.

일반 페달 자전거에 못지 않게 전기자전거의 매출이 동반 증가했는데, 그 추세는 2023년인 현재까지도 이어지며 2022~2027녀 사이 전년 연간 대비 13~16%로 매출 성장세는 앞으로도 계속될 전망이다.

북부 유럽권에 비해 자전거 타기가 상대적으로 인기가 없던 이탈리에서조차 2020년 전기자전거 매출률이 44% 급증했고, 전기자전거 제조업 최강국인 독일에서는  2021년 한 해 동안만 유럽 시장 내에서 2백만 대 이상 판매된 것으로 나타났다(자료: Statista, 2023년 8월 8일 발표).

2023년 기준, 유럽은 해외에서 전기자전거 12억 대와 일반 자전거 52억 대를 수입했다. 유럽이 해외로 수출한 자전거의 5배를 수입했을 만큼 전기자전거에 대한 수요가 공급 보다 월등히 크다(자료: Eurostat).

그 같은 유럽의 자전거 수출입 불균형 현상이 당분간 계속될 것으로 보이는 가운데, 프랑스 산 전기자전거에 거는 유럽 자전거 시장의 기대는 희토류 수입을 둘러싸고 벌어지는 EU의 무역 고충을 드러내주는 또 하나의 증후다.

박진아 유럽 주재기자  gogreen@greened.kr

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돈이지 2023-10-09 16:42:40
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