[모빌리티 이슈] EU의 상용차에 대한 내연기관차 금지법, 실행 지연될 수도

[오스트리아 빈=현지 취재] 곧 다가오는 2026년부터 유럽연합 경제권 내 도로 위 승용차에 대한 EU의 이산화탄소(CO2) 배출량 규제에 이어 상용차(물품 운송용 트럭, 승객 운송용 버스,  특수 차량 등)에 대해서도 더 엄격한 배기가스 배출 기준이 도입될 것으로 예상되는 가운데, EU의 ‚2019/631’ 법안의 본격 시행 일정이 연기될 가능성이 있다는 전문가들의 조심스러운 예측이 나와 주목된다.

최근인 9월 30일(오스트리아 빈 시간), 베른하르트 게링거(Bernhard Geringer) 빈 과기대 교수 겸 국제 비엔나 모터 심포지엄 회장이 발표한 ‚상용차 내연기관 엔지 금지‘ 보고서에 따르면, 유럽의 상용차 제조업계는 목표치 달성을 위해 다양한 대안적 연료 구동 시스템 구축과 내연 연료차에 친환경 합성연료를 사용할 수 있도록 엔진을 개조하는 기술 개발에 주력하고 있으나, 모빌리티 전기화에 따른 자동차 탄소 배출 제로(0) 목표 실행에 이르기까지 유럽 곳곳에 더 많은 급속 전기차 배터리 충전 인프라가 확보돼야만이 가능하다고 결론 내렸다.

EU 법규는 2025~2029년 기한 내로 승용차와 소형 밴을 포함한 경량용 신차의 대기 중 CO2 배출량은 2021년 수준의 15%로 감축하도록 하는 한편, 장거리 트럭을 비롯, 소형 배송 밴, 건설 차량, 농업 기계차 등 중량 상용차의 CO2 배출량은 오는 2030년까지 2019년 대비 45%를 감축할 것을 규정하고 있다. 

이를 준수하지 않는 자동차 제조사들을 막대한 액수의 벌금을 부과 받는다. 독일 슈투트가르트 자동차 공학 및 차량엔진연구소(FKFS)의 프로젝트 지휘자인 토비아스 슈톨(Tobias Stoll)에 따르면, ‚2030년까지 도시용 승용차 및 단거리 운송용 경량차는 배터리 구동 전기차로 대거 교체될 것’으로 예상되지만 장거리 상용차의 전기화가 계획한대로 실행될지는 회의적이라고 말했다.

즉, 중량 상용차의 주요 에너지 공급 인프라 확보에 달렸다는 말이다. 대형차는 연료전지 구동 트럭 모델과 배터리 충전식 전기 구동 트럭 모델이 대표적인데, 현재 배터리 전기 구동 트럭 부문에서 다양한 모델이 나와있고 EU에서 선호되는 모빌리티 솔루션이 됐다.

전기 트럭이 확산되려면 충전소가 확대 구축돼야 한다는 조건이 충족돼야 한다. 주행 거리 500km를 운행하는 전기 트럭을 충전하려면 EU 전역에 65~1,000kW 급 고속 충전소 2,000대가 필요하다는 계산이다(자료: Oliver Hrazdera, Akkodis Austria). 

화물 운송사들이 배터리 전기 구동차를 도입하도록 유도하기 위해서는 충전 시간 단축과 안전한 배터리 기술의 확보도 결정적이다. 촉박한 스케줄로 운행되는 화물 운송업자들에게 연료 주입 시간 낭비는 용인되지 않는다. 이미 MAN 트럭 및 버스는 대형 상용차용 초고속 충전소 건설 확충을 직접 추진하고 있고, 쉘(Shell Global)도 대형 전기차의 충전 시간을 단축시키는 메가와트급 초고속 충전 기술과 화물 적재・하역 시 충전할 수 있는 유연한 충전 시스템(MCS) 개발을 고안 중인 것으로 전해진다.

♢ 중국의 전기 배터리 충전 솔루션・인프라 구축 앞서있어

그와 비교해 중국은 대형차의 배터리 솔루션에 앞서 있다.

대표적으로 중국 배터리 제조사인 CATL은 트럭 운전자가 매 4시간 반 운전 후 휴식을 취하는 사이 7분 만에 배터리를 교체가 가능한 혁신적 충전 시스템을 고안했다. 현재 중국 내에는 이미 자동화된 트럭용 배터리 교체소가 1,200곳 이상이 설치돼있으며 대형차는 새 배터리 교체 후 500km 거리 주행이 가능하다고 한다.

EU의 정책의 예측 불발 가능성도 문제다. 가령, 10년 전만 해도 EU는 배터리 충전식 전기 트럭은 주행거리 문제로 인해서  유럽 내 도로 위를 달리는 차 대다수가 수소 연료차가 될 것이라 예측했다. 그러나 지금 현실은 그의 정반대로 나타났다.

문제는 대형 운송 분야 차들은 여전히 거의 전적으로 화석 연료에 의존하고 있다는 사실이다. 가령, 장거리 운송 트럭은 통상 연간 최대 20만 km를 주행하며 완전 적재 시 휘발유 주유 탱크 당 약 1,500km를 이동한다. 디젤 연료 구동 트럭은 보통 150만 km를 주행할 수 있다.

전기 화물 트럭이나 농경 및 공업용 대형차의 또 다른 단점은 배터리 구동 시스템 자체의 무게가 무거워 화물 적재량이 약 3~6톤 감소한다는 것이다. 반면, 수소 연료 전지 구동식 트럭은 전기 트럭 보다 가볍기 때문에 적재량 면에서 우수하다. 

♢ 수소, 메탄올, 바이오연료, 암모니아 연료로 내연기관 엔진 재활용하는 방안 모색에 한창

중국에서는 이미 이 점을 이용해 내몽골 석탄 광산에서 저렴하게 생산된 수소로 충전되는 수소 연료 전지 구동 트럭을 석탄 운송에 투입하고 있다고 독일 보시(Robert Bosch GbmH)이 마르쿠스 하인(Markus Heyn) 총괄 책임자는 전하고 상황에 따라 수소 연료전지 대형 상용차의 슬기로운 활용 가능성을 제시했다.

그러나 초기 무공해 에너지로 주목받았던 수소 연료전지의 단점은 기성 디젤 연료 트럭보다 2~2.5배 많은 냉각 표면적이 필요하다는 것이다. 별도의 냉각기와 팬 부품의 작동에 최대 40kW 전력이 소모돼 주행 성능을 저해한다. 미국과 유럽 상용차 시장에서 도입에 꺼려진 최대 장애요소다.

그러나 수소 연료 엔진도 장점이 있다. 우선 기존 디젤 엔진 트럭의 부품 80%를 그대로 재사용할 수 있어 비용 절감에 유리하고, 연료 엔진에 필요한 수소는 99.999% 고순도가 아니어도 되며, 수소 엔진과 연료 제조에 희토류 원료를 사용하지 않아 무공해 기술로 간주된다. 

또, 수소연료 차량의 배기물은 물이기 때문에 EU 기준에서도 무공해로 간주된다. 최근 유럽의 자동차 기업들 — 예컨대, 볼보 그룹 트럭이 대표적 —은 이상연소현상을 해소하고 장거리 주행력이 개선된 액채 수소 기술 개발에 한창이다.

녹색 청정에너지로 불리는 e-퓨얼 (e-fuel)은 수소, 메탄올, 암모니아를 유망주로 평가한다.

해상 선박에서 대기 중 CO2를 포집해  선박 운항 중 탄소 발자국을 줄이는 동시에 암모니아를 연료로 선박을 추진하는 방안이 제안되는가 하면, 중국 전기차 기업 지리(Geely)는 메탄올이 순수 수소 운반체로서 수소 보다 안전하다는 점에 착안해 녹색 e-메탄올 트럭을 개발해 운송용으로 시험 활용 중이다.

한편, 유럽에 비해 교통수단의 탈탄소화 정책이 덜 강력한 미국에서는 비용과 에너지 효율을 동시에 절충할 수 있는 내연기관과 전기 추진 장치 결합형 하이브리드(hybrid) 드라이브 시스템이 대형 상용차에 적용될 가능성이 커 보인다고 미국 사우스웨스트 연구소(Southwest Research Institute)는 전망한다. [녹색경제신문 = 박진아 유럽 주재기자]