본문내용 바로가기

[오토저널] 자동차와 CO2, CO2 배출량 감축 위해 필요한 것은?

글로벌오토뉴스 조회 수498 등록일 2019.06.19
공유

URL이 복사되었습니다.
원하는 곳에 붙여넣기(Ctrl+V)하세요.

레이어 닫기


2015년 12월 195개국이 서명한 파리 기후변화 협정(21차 유엔기후변화협약 당사국총회협정) 이후 전세계적으로 지구온난화를 완화하기 위해서 온실가스 중 대표적인 이산화탄소(CO2)를 줄이기 위한 노력이 전 산업 분야에서 진 행되고 있다. 전체 CO2 발생의 24%(IEA, 2015년 기준)를 차지하는 수송 분 야에 점점 강화되는 규제가 적용되고 있으며, EU집행위원회는 2017년 11월 2021년대비 2025년까지 CO2 배출량을 15% 감축, 2030년까지 30% 감축하 는 매우 도전적인 계획을 발표하였다. 그러나 최근 미국에서 기업평균연비제 도(CAFÉ)의 2025년 CO2 규제 수준이 높다는 자동차회사들의 요구와 함께 자동차산업의 활성화를 위해서 트럼프 행정부는 해 당 기준에 대한 중간점검을 재실시하겠다고 발표하였다. 우리나라는 2030년 전체부문 온실가스 배출 전망치를 8억 5,100만톤으로 추정하고 37%에 해당하는 3억 1,500만톤을 감축하는 ‘2030 국가 온실가스 감축 기본 로드맵’을 2016년 12월에 발표한 바 있다. 이중 수송부문의 배출 전망치는 1억 520만톤으로 친환경차 보급확대, 평균연비제도 강화 등을 통해 수송분야 BAU 대비 24.6%에 해당하는 2,590만톤을 감축하는 것을 목표로 한다.



<그림 1>은 2010년 이후 EU와 우리나라의 승용차 평균 CO2 배출량으로, EU는 2010년 대비 2016년에는 17.2% 감소 하였으나 최근 들어서 감소율 폭이 줄어 들고 있다. 우리나 라는 2013년까지는 감소하였으나 그 후 평균 CO2 배출량은 지속적으로 다시 증가하여 2016년에 2013년 대비 3.4% 증가하였다. 이 경향은 다른 선진국들에서는 볼 수 없으며, 이러한 경향이 계속될 경우 2020년의 자동차 온실가스 배출량의 국가 목표치인 97g/km은 달성하기 어려울 것으로 전망된다. 자동차 평균 CO2 배출량이 최근 정체 또는 증가하는 이 유를 분석해보면 다음과 같다. 첫째, 지난 몇 년 동안 셰일가스 공급과 국제정치의 안정으로 원유가격이 안정화 됨으로써 소비자들이 연비가 좋은 소형차를 선택하는 것보다 편리성과 안전성 등을 고려하여 중대형 차량과 SUV에 대한 선택을 하고 있다. 소형 세단의 판매량 부진과 SUV에 대한 선호도 증가는 전세계적인 추세로, 미국 자동차회사인 제너럴모터스(GM) 역시 지난해 6월 소형차 판매 부진에 따라 소형차를 생산하는 오하이오 공장의 인력감축을 발표하였다.



이러한 경향은 국내에서 더 뚜렷하게 나타나고 있으며, 마찬가지로 국내 소비자들의 선호도가 소형차에서 중, 대형 차량 및 SUV로 옮겨감에 따라 소형차 시장이 위축되고 있다. 우리나라 차량의 종류별 판매량을 보면, 2010년 경형 차량과 소형 차량의 판매량이 각각 약 16만대와 29만대로 전체 판매시장의 약 35%를 차지하였지만 최근 들어 SUV 및 대형 차량의 판매가 점차 증가하여 경형 및 소형 차량의 판매 점유율이 2016년 약 27%대로 줄어들었다. 반면에 <그림 2>에서 볼 수 있듯이, 지난 4년간 SUV 판매대수가 크게 증가하였다. SUV 판매량은 2012년 대비 2017년에 약 104% 증가한 수치를 기록하고 있다. 또한 현재 SUV와 대형차의 판매비율이 전체 판매량의 50%가 넘는 상황이다.



이러한 소비패턴의 변화는 자동차안전규제강화에 따른 중량 증가와 더불어 국내 승용차의 평균 공차중량 증가에 큰 원인이 되고 있다. <그림 3>은 유럽과 대한민국의 평균공차중량 변화를 나타낸 것이며, ICCT 자료에 의하면 유럽의 경우 7.1%의 CO2 배출량 감축이 이루어지는 동안 공차중량의 증가율은 0.04%에 그쳤다. 하지만 유럽과 달리 2016년 국내의 평균 공차중량은 1552.8kg으로 2013년 대비 6.8% 증가하였다. 연비 향상을 위한 신기술 도입과 업체의 노력으로 전 차종에 연비개선은 꾸준히 진행되고 있지만 평균 공 차중량이 증가함에 따라 국내의 평균 CO2 배출량은 증가하 고 있는 것이다.

이와 더불어 자동차 업체의 소형 SUV 판매 집중과 소형차 모델의 다변화 부족으로 인한 소형차 시장의 감소와 함께 국내 완성차업체의 소형차 단종 소식 또한 들려오고 있다. 소형차 단종은 소형차 시장의 위축을 가속화할 뿐만 아니라, 이는 전체적인 관점에서 차량의 평균 CO2 배출량을 증가시 키는 역할을 하게 된다.

둘째로, 2015년 폭스바겐 디젤게이트 이후 소비자들이 상 대적으로 연비가 좋은(CO2 배출량이 낮은) 디젤 자동차 대 신 가솔린 자동차를 선택하는 비중이 늘고 있어 평균적인 CO2 발생량이 증가하고 있다. 국내의 경우 디젤자동차의 점 유율이 2015년 43%를 정점으로 해서 작년에는 36%까지 떨어졌다. 이러한 추세는 후처리시스템 추가에 따른 디젤자동차의 가격상승 최소화 및 이미지 개선이 없을 경우 당분간 계속될 가능성이 높기 때문에, 디젤자동차 판매 증진을 통 한 단기적인 CO2 배출량 저감이 더욱 어려워질 것으로 생각된다. Herald Krueger(BMW CEO)는 CO2를 감축하기 위 한 BMW의 노력을 설명하면서, 디젤 자동차는 가솔린자동 차 대비 최대 25% 낮은 CO2 발생량을 가지고 있어 2020년 유럽규제를 만족시키기 위해서는 디젤자동차 판매를 중단할 수 없음을 이야기한 바 있다.

그리고 셋째로, 친환경자동차(하이브리드 자동차, 전기 자동차, 수소전기 자동차)의 판매가 저조한 것도 하나의 원인이다. 2017년 하이브리드 자동차와 전기자동차를 포함한 친환경 차량의 판매량은 약 9만 8천대로 전년도 대비 47%의 판매율 증가하였다. 하지만 꾸준한 친환경 차량의 판매 증가 가 동반됨에도 불구하고 차기 CO2 규제치 만족을 위한 정 부의 목표 판매대수에 미치지 못하며, 그에 따라 실제적인 CO2 감축효과 역시 미진한 상황이다. 친환경자동차 판매에 는 차량 구매 시의 정부 보조금이 중요한 역할을 하고 있기 때문에, 향후 이러한 보조금의 축소를 대비한 중장기적 대책이 필요하다.

앞서 설명한 것과 같이 전세계 자동차시장의 환경이 엄격해지는 규제와 맞물려 급격하게 변화하고 있으며, 그 중 국내 사정은 다른 나라에 비해 더욱 심각한 상황이라고 할 수 있다. EU는 2012년부터 자동차 CO2 배출량 의무규제를 실시 하고 있으며 자동차회사가 CO2 목표치를 만족 못하면 과징 금을 내야 한다. 2012년 신규차량의 65%가 법적 이산화탄소 배출 허용기준인 130g/km에 미치지 못할 경우 초과 1g당 과징금이 부과되는데, 이는 단계별로 2013년 75%, 2014년 80%, 2015년 100% 등으로 확대 적용되었고, 2019년부터 초과 1g당 95유로를 납부하도록 되어있다. 우리나라는 유 럽과 마찬가지로 2020년까지 97g/km의 CO2 배출량 목표로 하며 초과 1g/km당 2020년에는 5만원의 온실가스 과징금이 부과된다. 최근 PA컨설팅에서 각 자동차 회사의 CO2 감축량에 기반 하여 2021년의 CO2 배출량 예측치를 추산한 바 있다.

그 결과 폭스바겐, 피아트, BMW 등을 포함한 많은 자동차회사가 기준에 만족하지 못할 것으로 예측되었고 총 부과되는 과징금이 약 45억 유로, 우리돈 약 5조 8천억에 달할 것으로 예상하고 있다. 대표적으로, FCA 경우 약 13억 유로, 폭스바겐 12억 유로, BMW는 5억 유로 가량의 과징금을 내야 할 것으로 예상된다. 우리나라 자동차 회사도 예외는 아니다. 현대기아자동차의 경우 목표치와 예측치의 격차가 3.2g/km을 상회하여 감축량이 추가적으로 더 필요하며, 수천억에 달하는 과징금을 내야 할 것으로 전망되고 있다. 현재의 CO2 감축률 추세로는 유럽과 국내에서 국내자동 차업체의 과징금 부담이 기하급수적으로 늘어 날 것으로 생 각된다. 따라서 향후 자동차업체에서는 과징금 기준을 CO2 배출량 저감 기술 투자의 가이드로 삼아 선제적인(Proactive) 선행 기술개발 투자 및 적용을 적극적으로 고려해야 할 것이다.
전기자동차와 연료전지자동차는 자동차에서 CO2 배출이 전혀 없는 대표적인 친환경차로 인식되고 있으며, 보급을 늘리기 위해서 많은 보조금과 크레딧을 주고 있다.

하지만 아직은 인프라 부족과 내연기관자동차보다 비싼 가격 때문에 보급에 어려움을 겪고 있다. 각국에서는 친환경차 보급을 확대하기 위해서 많은 R&D 투자와 인센티브 제도를 운영하고 있으나, 전기자동차나 수소전기자동차가 온실가스 저감을 통한 친환경성에 있어 전통적인 내연기관자동차보다 실제로 월등히 좋은지는 차분히 분석해 볼 필요가 있다. 자동차 CO2 규제는 차량에서 배출되는(Tank-To-Wheel) CO2 배출만을 고려하지만 동력원이 서로 다른 내연기관자동 차와 친환경자동차의 CO2를 직접비교하기에는 한계가 있다. 전주기적분석(LCA)은 Well-To-Wheel의 연료전주기(Fuel cycle)과정에서의 CO2 배출과, 자동차를 생산하고 폐차시킬 때 소비되는 Vehicle cycle) CO2 배출을 모두 고려하는 분석 법으로 차종에 따라 얼마나 CO2 배출량을 실제 저감할 수 있는지, 그리고 어느 분야에 더욱 노력을 집중해야 하는지에 대한 정량적인 분석이 가능하다.



지난 3월 한국자동차공학회의 자동차기술 및 정책개발 로드맵 발표에서 필자는 같은 급의 내연기관, 하이브리드, 그리고 전기자동차의 국내 전기 생산을 고려한 전주기과정 분석과 사계절 실연비를 고려한 CO2 배출량 분석을 발표하 였다<그림 4>. 내연기관자동차는 자동차를 운전할 때 대부분 의 CO2가 발생하지만 전기자동차의 경우 전기와 자동차를 생산할 때 대부분의 CO2가 배출되며, 특히 배터리를 생산할 때 상당히 많은 양의 CO2가 배출됨을 알 수 있다. 보다 많 은 자료와 정확한 분석이 필요하지만 전주기적 관점에서 볼 때 내연기관자동차와 하이브리드 자동차가 전기자동차에 비 해서 CO2 배출이 현저하게 많은 것이 아니며, 2030년까지 내연기관의 효율을 20% 향상시킨다면 거의 동등한 수준의 CO2 배출량의 달성이 가능하다. 수송분야에서 CO2를 줄이는 노력은 계속되어야만 한다. 그러나 현재 우리나라 평균 CO2 배출 경향은 우려할 만한 수준이며 좀 더 실현 가능한 로드맵 제시가 필요할 것으로 생각된다. 소형차와 경차 보급을 늘릴 수 있는 정부정책이 필요하며, 가격적인 측면과 인프라문제에서 전기/수소전기자동차 보급과 정착에 한계점이 있기 때문에, 중단기적 관점에서 내연기관/하이브리드 자동차의 효율 향상과 전기자동차, 연료전지자동차의 가격을 획기적으로 낮출 수 있는 기술개발 등에 더 많은 투자가 필요하다.

향후 자동차 동력원은 다변화될 것이며 내연기관의 고효 율화, 전동화(Electrification)가 중단기적 관점에서 CO2 배출 량을 감축하는 중요한 역할을 하게 될 것임을 기대한다.

글 / 민경덕 (한국자동차공학회)

출처 / 오토저널 2018년 8월호 (http://www.ksae.org)
<저작권자(c) 글로벌오토뉴스(www.global-autonews.com). 무단전재-재배포금지>

다나와나 네이버, 카카오, 페이스북 계정으로 로그인 하신 후 댓글을 입력해 주세요.

일본의 경제보복, 서로간의 악순환은 없어야 한다.
우리나라의 징용배상 판결에 대한 일본의 불만으로 그 동안 언급되었던 경제보복이 드디어 시작되었다. 우리의 주력산업인 반도체와 디스플레이 소재 중 가장 핵심이 되
조회수 37 14:36
글로벌오토뉴스
중소기업의 글로벌 창의적 아이디어, 제대로 보호되어야.....
국내 중소기업은 세계적인 강소기업으로 성장할 수 있는 토양이 극히 어려운 조건이라 할 수 있다. 최근 최소 임금이나 주 52시간 근무제 등 기업 여건이 더욱 어
조회수 135 2019-07-22
글로벌오토뉴스
[구상 칼럼] 기아차의 준대형 세단 K7 프리미어의 디자인 변화는?
K7의 페이스 리프트 된 모델이 K7 프리미어라는 이름으로 나왔다. 지난 2016년 1월에 ‘올 뉴 K7’ 이라는 이름으로 2세대 모델이 나온 뒤로 벌써 3년
조회수 639 2019-07-12
데일리카
키드니 그릴로 본 BMW 7시리즈의 디자인 변화
BMW의 세단 중에서 최상위 모델인 7시리즈의 6세대 모델이 페이스 리프트 차량으로 나왔다. 7시리즈는 현재 BMW 브랜드의 최고급 모델이기도 하지만, 글로벌
조회수 415 2019-07-12
글로벌오토뉴스
[오토저널] 카 쉐어링의 현재와 우리가 주목해야 할 미래
과거 자동차가 일상화되기 전까지 우리는 버스나 택시 등의 대중교통을 통하여 자동차를 이용해 왔다. 이때까지는 자동차는 소유해야 할 대상이 아니라 다른 사람과 더
조회수 307 2019-07-09
글로벌오토뉴스
일본産 자동차 불매 움직임, 되돌릴 수 없는 위험한 발상
우리나라의 징용 배상 판결에 대한 일본의 경제보복이 시작됐다. 주력산업인 반도체와 디스플레이 소재 중 가장 핵심이 되는 3가지 원료의 수출 제한조치가 취해졌고
조회수 914 2019-07-08
오토헤럴드
자동차 업계, ‘직렬 6기통’ 엔진에 집중..그 속내는?
벤츠, 랜드로버, 마쯔다, FCA 등 기존 V6 엔진을 고수하던 제조사들은 최근 V6를 대체하는 직렬 6기통 개발을 완료했거나 서두르고 있어 그 배경에 이목이
조회수 6,286 2019-07-08
데일리카
일본의 기술과 토요타 수프라의 디자인
하필 이런 시기에 일본 차 리뷰 칼럼을? 이렇게 생각하실지 모른다. 그렇지만 일본의 소재와 부품 수입 의존도가 낮지 않은 게 사실인 우리나라 산업을 생각해보면
조회수 536 2019-07-08
글로벌오토뉴스
끝나지 않는 디젤 스캔들..그 원인 6가지 살펴보니...
지난 2015년 터진 디젤 스캔들은 4년이 흐른 지금까지도 마무리 되지 않고 있는 상황이다. 이에 그 원인 분석결과가 나와 주목된다. 3일(현지시간) 독일 아
조회수 2,262 2019-07-05
데일리카
[오토저널] 가상화 환경에서의 차량 개발 및 검증
오늘날 자동차 기술혁신의 주요 화두는 전기화(Electrification), 자동화(Automated), 연결화(Connected), 그리고 효율화(Effici
조회수 356 2019-07-05
글로벌오토뉴스
2년 전 뉴스 목록보기 보기
리스트광고

비교하기