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[Q&A로 알아보는 전기차 상식] 1회 충전 주행가능거리, 왜 나라마다 다를까?

오토헤럴드 조회 수249 등록일 2021.11.29.
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소비자가 전기차를 구매할 때 중요하게 고려하는 요소 준 하나는 1회 충전 주행가능 거리다. 내연기관 차도 그렇듯, 전기차 주행가능 거리는 실제 주행 조건이나 운전 패턴에 따라 얼마든지 달라질 수 있다. 그러나 내연기관 차는 주유소를 쉽게 이용할 수 있지만, 전기차 충전시설은 여전히 부족하다. 그래서 1회 충전 주행가능 거리를 기준으로 충전주기나 이동 경로를 미리 가늠하는 쪽이 편리하다.

그런데 같은 차라도 이 숫자가 우리나라와 외국이 다른 경우가 대부분이다. 특히 일부 유럽산 전기차는 유럽 출시 때 발표한 것과 국내 출시 때 발표한 것이 100km 이상 차이가 나기도 한다. 외국에서 출시한 모델이 국내에서 판매되기까지 꽤 긴 시간이 걸리는 만큼 원산지 주행가능 거리는 국내 출시 전 언론을 통해 알려지곤 한다. 이 수치가 국내 출시 때 대부분 짧게 발표되기 때문에 소비자는 "과연 어떤 것을 믿어야 하는가"라는 생각을 한다.

유럽 전기차가 우리나라에 들어와 1회 충전 주행가능 거리가 많이 짧아지는 경우가 많다 유럽 전기차가 우리나라에 들어와 1회 충전 주행가능 거리가 많이 짧아지는 경우가 많다

이런 차이는 주행거리를 예측하기 위해 쓰는 기준이 달라서 생긴다. 동력원에 따라 조금씩 차이가 있기는 하지만, 큰 틀에서 보면 전기차 주행거리 예측을 위한 시험방식은 내연기관 차 연료소비율 측정방식과 비슷하다. 쉽게 말하면 실험실에서 차대동력계(다이내모미터) 위에 차를 올려놓고 정해진 주행 패턴에 따라 바퀴만 구르게 해서 측정한 에너지 사용량을 바탕으로 주행거리를 계산한다.

여기에서 중요한 것이 흔히 드라이빙 사이클(driving cycle)이라고 부르는 주행 패턴이다. 나라 또는 지역마다 기준으로 삼는 주행 패턴이 다르기 때문에, 결과적으로 사용한 에너지량과 주행거리가 달라진다. 이는 그 나라나 지역의 일반적인 자동차 사용 행태를 반영해 주행 패턴을 설정하기 때문이다. 주행 패턴은 도로를 비롯한 교통환경과 이동 흐름, 시간 등을 고루 고려하는데, 당연히 유럽은 유럽, 미국은 미국 나름의 자동차 사용 환경을 반영해 시험한다.

현재 유럽은 세계소형차표준시험방식(WLTP, World harmonised Light vehicle Test Procedure), 미국은 미국 환경보호청(EPA) 기준에 따른 시험방식으로 에너지 소비율과 주행거리를 측정한다. WLTP 방식은 주로 도심과 도심 외곽 지역 주행을 주로 고려한 것이고, EPA 방식은 도심과 함께 고속도로(인터스테이트) 주행을 중요하게 고려한다. 즉 WLTP 방식은 도심 단거리 주행 중심, EPA 방식은 고속 장거리 주행 중심의 패턴을 사용하는 셈이다.

유럽의 주행거리 측정 방식은 도심 비중이 크고 전기차의 주행 특성과 잘 맞아 주행가능 거리가 잘 나오는 편이다 유럽의 주행거리 측정 방식은 도심 비중이 크고 전기차의 주행 특성과 잘 맞아 주행가능 거리가 잘 나오는 편이다

주행 패턴과 더불어, 내연기관 차와 전기차의 에너지 소비 특성도 기준에 따른 주행거리 차이를 키우는 데 영향을 준다. 내연기관 차는 고속도로처럼 정속 주행이 많은 구간에서 연료를 조금 소비하지만, 전기차는 도심처럼 저속 주행 구간이 많고 회생제동 기능을 자주 쓰는 곳에서 에너지를 조금 소비한다. 즉 WLTP 방식으로 측정하는 것이 EPA 방식으로 측정할 때보다 에너지 소비가 적고, 따라서 에너지 소비량을 바탕으로 계산한 주행가능 거리는 자연스럽게 WLTP 방식 쪽이 길게 나타난다.

중요한 것은 우리나라의 측정 방식이다. 우리나라의 측정 방식은 기본적으로 EPA 방식과 비슷하다. 이는 내연기관 차에서도 마찬가지지만, 연비 측정 기준에 자동차 주행 환경을 반영한다는 기본 취지에는 어긋난다. 이는 국내 연비 측정 방식의 근본적 한계라고 할 수 있다. 다만 EPA의 최신 측정 방식과 마찬가지로 다양한 사용 조건을 모두 고려한 5사이클 보정식을 반영하기 때문에, 실제 전기차 사용 환경을 좀 더 잘 반영한다고 할 수 있다.

실제로 우리나라와 유럽, 미국에 모두 판매되는 전기차들의 공식 주행가능 거리를 비교해 보면, 우리나라와 미국은 같거나 비슷한 반면 유럽과는 차이가 큰 것을 알 수 있다.

주요 전기차의 유럽, 미국, 우리나라 기준 1회 충전 주행 가능거리 주요 전기차의 유럽, 미국, 우리나라 기준 1회 충전 주행 가능거리

다만 우리나라 환경부 측정 방식이 미국 EPA와 거의 같기는 해도 발표 수치가 다른 경우가 있다. EPA와 환경부 측정 방식은 공통적으로 도심 주행은 FTP-75 모드, 고속도로 주행은 HWFET 모드로 에너지 소비량을 측정한다. 전기차는 여러 환경 조건(기온, 배터리 상태 등)을 고려해 이렇게 측정한 수치의 70%만 인정한다. 여기에 도심(FTP-75), 고속도로(HWFET) 외에 최고속 및 급가감속(US06), 에어컨 가동(SC03), 저온 도심(Cold FTP-75) 주행 패턴으로 이루어진 5사이클 시험을 바탕으로 한 보정식을 적용한다.

이 보정식은 도심과 고속도로 모드만으로 측정한 수치와 5사이클 시험으로 측정한 수치가 비슷하도록 만든 관계식이다. 이때 5사이클 시험에 포함된 저온 도심 주행 패턴 시험에서는 히터와 성에제거 장치를 작동하게 되어 있다. 그런데 미국 시험규정에서는 성에제거 장치만 작동하고 히터는 작동하지 않아도 되지만, 우리나라 법규에서 히터를 최대로 작동하는 상태에서 시험한다고 정하고 있다.

겨울철 히터 작동 여부는 동력계 부하에 영향을 주기 때문에, 히터를 작동하면 에너지 사용량도 크게 늘어나고 주행가능 거리는 줄어들게 된다. 2021년 초에 있었던 아우디 e-트론 콰트로의 국내 주행거리 관련 이슈는 이 부분과 관련이 있다. 그밖에 시험에 쓰인 차의 세부적 차이도 영향을 준다. 같은 모델이라도 시험에 쓰인 차의 트림이나 선택사양에 따라 타이어 규격과 전체 무게가 다를 수 있어 차대동력계에 걸리는 부하가 달라질 수 있다.

1회 충전 주행가능 거리는 절대적 의미보다 상대적 의미가 크다 1회 충전 주행가능 거리는 절대적 의미보다 상대적 의미가 크다

분명한 것은 공식적으로 발표되는 1회 충전 주행가능 거리는 숫자가 갖는 절대적 의미보다 상대적 의미가 더 크다는 점이다. 시험에 쓰이는 주행 패턴은 다양한 조건을 고려해 일반화한 것일뿐, 실제 도로 및 교통 환경과 운전자마다 다른 운전 패턴을 완전히 반영하지 못한다. 같은 방식으로 측정하는 내연기관 차 공인연비처럼, 주행가능 거리는 "대략 이 정도 달릴 수 있다"는 추정치다. 즉 같은 조건과 주행 패턴으로 달렸을 때 다른 차들과 주행거리를 비교하는 목적으로 활용하는 쪽이 맞다.


류청희 칼럼니스트/jason.ch.ryu@gmail.com


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