[김훈의 차량 화재 이야기] 전기차의 시작 - 차량 화재 감식 I

지구 온난화가 심각한 문제로 떠오르는 지금 전 세계 대부분 국가가 2025~2030년을 기점으로 내연기관 자동차의 판매를 중단할 예정이다.

 

전기차는 내연기관과 달리 배터리로 전기 모터를 돌려 움직이는 자동차다. 주행 성능은 물론 연비도 더 좋고 소음 역시 없는 데다 온실가스를 전혀 배출하지 않는다. 따라서 전기차는 현재 내연기관을 빠른 속도로 대체하고 있으며 곧 미래 운송수단의 핵심이 될 것이다.

 

이처럼 첨단산업을 대표하는 전기차는 근래에 개발된 기술이라 생각되기 쉽지만 사실 전기차가 100년 전 내연기관차보다 먼저 개발됐다는 걸 아는 사람은 드물다.

 

전기차 개발의 역사는 1800년대로 거슬러 올라간다. 스코틀랜드의 로버트 데이비슨(Robert Davidson)이 1834년에 세계 최초로 전기 마차를 발명했다. 1837년 미국의 토마스 대븐포트(Thomas Davernport)는 직류 모터를 발명한 뒤 1842년에 전기차를 최초로 실용화했다.

 

1882년에는 영국인 윌리엄 아일턴과 존 폐리가 전기 삼륜차를 만들어 도로주행을 시작했다. 이후 1898년 독일의 페르디난트 포르쉐가 ‘포르쉐 P1’이라는 전기차를 개발해 한 번 충전으로 80㎞를 달렸다.

 

1897년이 되자 미국 뉴욕시 곳곳에 전기차 충전소가 들어섰고 전기 택시가 공급되기 시작했는데 1899년에는 뉴욕 택시의 90%가 전기차였다. 1900년이 되자 뉴욕에만 2천여 대의 전기차가 운행됐고 미국 전역에 전기차 3만여 대가 도로를 달렸다. 특히 필라델피아 Electric Carriage and Wagon Company의 전기차는 다른 모든 유형의 자동차보다 인기가 높았다.

 

전기차는 내연기관차보다 여러 면에서 우수했다. 연기나 역화를 방출하지 않았고 매우 조용했다. 기어를 변경할 필요도 없어서 여성들이 운전하기 매우 편리했다.

 

당시 전기차가 이토록 많이 보급됐던 이유는 1860년에 개발된 납축전지가 있었기 때문이다. 하지만 전기차의 호황은 그리 오래가지 않았다. 헨리 포드의 내연기관차가 상업화에 성공했기 때문이다.

 

헨리 포드와 절친이던 에디슨도 자신이 개발한 니켈-철(Ni-Fe) 배터리로 구동하는 전기차를 만들었다. 니켈-철 배터리는 납축전지보다 에너지 밀도가 높고 충전시간도 더 짧았지만 가격이 비쌌다. 겨울철에 성능이 급격히 떨어지는 것도 단점이었다. 결국 대중적 인기를 얻진 못했다.

 

1900년대 초기 전기차 기본 모델의 가격은 약 1천달러였다. 고급 모델은 3천달러에 달했다.

 

당시 1달러의 가치가 현재 원화로 50만원 정도였으니 1천달러면 5억원에 달하는 거금이다. 전기차가 사치품 취급을 받았던 이유다.

 

1920년 미국 텍사스에서 석유가 대량으로 개발되면서 가솔린 가격이 크게 떨어졌다. 헨리 포드는 컨베이어 벨트를 이용한 조립공정 혁신을 통해 내연기관차를 대량으로 생산하기 시작했다. 가격 역시 전기차의 반값으로 떨어뜨렸다.

 

가격 경쟁력을 잃어버린 전기차는 1930년대에 들어서 완전히 자취를 감춰버리게 됐다. 하지만 100년이 지난 지금 납축전지와는 비교도 안 될 정도로 성능이 좋은 리튬이온배터리가 개발됐다.

 

이 배터리를 전기차에 탑재하기 시작하면서 지구 온난화 이슈와 더불어 이제는 반대로 내연기관차가 퇴출로 내몰리고 있다.

 

김훈 리스크랩 연구소장(공학박사/기술사)