전기 자동차(EV)와 수소 자동차의 차이점

1. 전기 자동차와 수소 자동차의 차량 동작 원리
전기 자동차(EV)와 수소자동차는 모두 현대의 환경문제 극복과 국가 에너지 안보를 위해 개발된 친환경적인 자동차입니다. 그러나 이 두 차량은 동작 원리와 운행 방식에서 차이가 있습니다. 전기 자동차는 보통 모터와 배터리, 충전 단자 등으로 구성되어 있습니다. 모터는 연료 대신 바퀴를 구동하기 위해 전기 에너지를 형태로 변환하여 움직입니다. 이런 시스템으로 전기 자동차 운전자들은 큰 토크와 빠른 가속력을 경험할 수 있습니다. 충전은 전기 자동차의 큰 단점 일 수 있는데 일반적으로 표준 콘센트 배율 220V에서 충전할 수 있으며, 이러한 충전 유형은 대개 가정용 플러그를 사용하여 이루어지며, 전기자동차 충전 화기 지침에 대한 설치 및 위험 평가가 필요합니다. 비속 발성 수소와는 달리 전기 열화에서 화재 발생의 위험성이 있습니다. 수소 자동차는 수소 연료전지와 모터로 구동되며, 수소 연료전지는 자동차 내에서 산소와 수소를 가지고 전기를 얻어 모터를 구동합니다. 이 시스템은 연료전지와 전기모터, 배터리, 전자 제어 모듈 등으로 구성된 복합적인 시스템입니다. 수소 연료전지는 특정 조건에서 발생하는 수소와 산소 반응으로 전기 에너지를 만들어 내는데, 이는 전기자동차의 배터리 대신 연료전지에서 발생하는 것입니다. 수소 자동차는 물(물방울) しか 배기하지 않은 깨끗한 차량입니다. 이 때문에 수소 자동차는 전기 자동차처럼 충전시간이 거의 필요하지 않는다는 큰 장점이 있습니다. 하지만 수소 자동차는 아직 충전소 인프라가 완전하지 않은 상황인 데다가, 수소 연료전지의 고비용 문제와 보관에 사고 발생 위험이 있어 보관과 수송이 어렵다는 단점이 있습니다.

 

2. 기술 비교
전기 자동차와 수소 자동차는 모두 친환경적인 차종으로써, 대기 오염을 최소화하며 국가 에너지 안보를 위해 개발되었습니다. 하지만 두 차종은 기술적으로 확연한 차이점이 있습니다. 전기 자동차는 모터와 배터리, 충전 단자 등의 기술로 이루어져 있습니다. 모터는 전기를 에너지로 변환해서 배터리에 축적된 총 발전 에너지를 이용하여 회전력으로 바꾸어 출전된 에너지를 사용합니다. 이로 인해 가속력이 빠르면서 범용성이 높은 장점이 있습니다. 반면 수소 자동차는 모터와 전지, 수소저장 탱크 등 다양한 수소 배터리 관련 기술을 사용하고 수소는 전기 연료전지를 통해 전기에너지로 변환되어 모터를 구동합니다. 수소 연료전지와 모터로 구성되어 있지만, 전기 자동차와는 다른 수소저장 탱크를 갖춘 것이 차이점입니다. 충전시간에서는 전기 자동차는 배터리 충전시간이 길어 충전소 인프라 구축이 필수적이지만, 수소 자동차는 수소 충전시간이 짧은 장점이 있습니다. 수소 충전소는 전기충전소보다 공간이 더 필요하고, 투자비용 또한 높습니다. 그러나, 수소 자동차는 충전시간이 빠르므로 꾸준히 개선되고 있습니다. 전기 자동차는 설정한 충전시간보다 길게 충전할 수 없습니다. 반면, 수소 자동차는 일정 수준에서 다트를 사용할 수 없게 된다는 자동차 충전 용량 문제가 있습니다. 따라서 수소 연료전지의 정확한 배터리 수명은 경험에서 비교적 적은 연구와 이해를 의미합니다. 또한, 인프라 구축 방식에도 차이가 있습니다. 전기자동차는 충전소가 설치된 지역까지 차량을 집에서 충전시켜서 가야 합니다. 하지만 수소자동차는 수소 충전소가 설치된 지역으로 차량을 운전해서 이동할 수 있습니다. 단순 수소 충전소 구축이 복잡하므로 인프라의 승인, 실시공간 대여 및 보안 등 복잡한 문제가 생길 수 있습니다. 두 차량 모두 장단점이 있으며, 수소차는 현재 상용화가 적지만, 기술 발전으로 인해 전기 자동차 군보다 연비나 가격 면에서 좀 더 경쟁력 있는 차종이 될 가능성이 커지고 있습니다.

 

3. 인프라 비교
전기 자동차와 수소자동차 모두 친환경적인 차종으로, 대기 오염을 줄이고 환경을 위한 대안으로 인기가 있습니다. 따라서 인프라도 해당 차종의 사용 가능 지역 확대와 함께 중요한 고려사항으로 인식되고 있습니다. 전기 자동차의 경우, 충전소가 설치된 지역에 제한되어 있습니다. 따라서 전기 자동차 운전자는 충전소 위치를 사전에 확인한 후 충전소에서 배터리를 충전해야 합니다. 충전소의 위치는 주택가, 대형할인점, 주유소 등과 같은 곳에 설치되어 있으며, 찾기 어려우면은 콘텐츠 정보를 활용하여 대기시간을 단축할 수 있습니다. 또한, 전기 자동차 시장은 크게 성장했지만, 전기 자동차 충전 인프라가 완전하지 않은 지역도 있습니다. 따라서 전기 자동차 운전자는 충전소의 위치와 충전시간에 대해 충분히 고려해야 합니다. 반면 수소 자동차의 경우 수소 충전소의 위치 및 해당 지역 가동성이 매우 중요합니다. 이와 같은 이유로 대규모 수소 충전소에 대한 투자가 확대되고 있으며, 일부 수소 충전소는 경로계획을 도와드릴 수 있도록 인터넷사이트나 모바일 응용프로그램을 제공합니다. 즉, 현재는 수소 충전소의 위치가 전기 자동차보다 상대적으로 적으며, 충전시간에 대한 문제도 해결되어야 합니다. 문제는 충전소를 찾는 다양한 수단입니다. 전기 자동차와 수소 자동차 모두 충전소에 대한 정보를 얻을 수 있는 앱과 지도 인터페이스를 사용할 수 있지만, 실제로는 차량 내에 충전 상태, 다음 충전소 계획, 충전소 정보 등을 제공하는 인터페이스가 필요할 그것으로 예상합니다. 이를 위해 교통 정보 및 모바일 등을 활용한 시각적인 차주 지원 서비스가 필요할 것입니다. 결론적으로, 전기 자동차와 수소 자동차는 혼자서 충전기능이 가능한 내로우카서스부터 대형 인프라가 필요한 중, 대형 트럭과 시내버스까지 매우 다양합니다. 따라서 차량 유형 및 활용 목적에 따라서 충전 인프라 수요도 매우 다르며 그에 따른 차별화된 전략이 필요합니다.

 

4. 에너지 비용 절약 효율성 비교
전기 자동차와 수소 자동차 모두 환경친화적이므로, 대기 오염과 같은 환경적인 문제를 해결하기 위해 개발됐습니다. 또한, 에너지 소비를 줄여서 에너지 비용 절약이 가능하다는 장점이 있습니다. 그러나 각각의 차종별 특성에 따라 절약 효율성이 다릅니다. 전기 자동차의 경우, 배터리를 충전하여 전기 에너지로 차량을 구동합니다. 전기 차량 충전에 드는 비용은 지역에 따라 크게 변동될 수 있지만, 일반적으로 수도권을 중심으로 배터리 충전 비용이 수소 자동차보다 인기 있습니다. 따라서 비용 절감 면에서 전기 자동차는 수소 자동차보다 더 우수합니다. 또한, 일부 지역에서는 전기 차량 충전시간을 무료로 제공하므로, 전기 자동차의 경우 충전 비용을 더욱 줄일 수 있습니다. 수소 자동차의 경우, 수소 연료전지와 모터를 사용하여 구동합니다. 수소 충전은 수소 추출과정과 압축과정이 필요하므로, 일반적으로 전기 차량 배터리 충전보다 더 큰 비용이 필요합니다. 특히 수소 생성 및 보관, 수송 등에 추가 비용이 많이 들어갑니다. 따라서 수소 자동차의 경우, 경제적인 면에서는 전기 자동차보다 조금 불리합니다. 전기 자동차는 충전소 인프라가 아직은 완전하지 않기 때문에 추가적인 충전소 유지보수 비용 및 차량 치수에 따라 소요되는 화학제품 비용이 적으면 경제적인 선택이 됩니다. 수소 자동차는 특별한 설비와 공간 대여비용, 수소 전지는 개발 단계로 인해 영업비용이 많이 드는 만큼, 전기 자동차보다 비용이 조금 더 많이 들어가지만, 더욱 생태학적인 차량으로 바람직한 선택으로 평가됩니다. 요약하자면, 전기 자동차는 배터리 충전 비용이 적고 유지보수 비용이 적게 드는 차종으로 경제성이 높습니다. 수소 자동차는 운행 시에 대기 오염이 거의 없으며, 차량 유지보수 비용을 선택적으로 사용할 수 있어, 분기별 원가 절약이 가능합니다. 여전히 차량 운행 방식, 기계적 특성에 따라 차종별 상황에 최적화된 기술적, 경제적 응용이 필요하다고 할 수 있습니다.

 

5. 정부의 단계별 정책 및 지원 전망
정부는 환경오염 및 국가 에너지 안보 문제를 해결하기 위해 전기 자동차와 수소 자동차를 대상으로 다양한 정책과 지원을 시행하고 있습니다.

 

▶전기 자동차에 대한 정부의 정책 및 지원

1단계(2010년~2014년) : 대규모 같은 국가 차원에서 전기차 개발 및 생산을 촉진하는 대기업 지원

2단계(2015년~2018년) : 수요자 중심의 유동적인 진출 확대와 장비 혁신을 통한 국내 전기차 경쟁력 강화

3단계(2019년~2023년) : 전기차 환경 강화와 함께 전기자동차 교통기반 설비 구축 본격화

 

단계별 지원정책으로는 세금 감면, 충전기 설치 지원, 세액 감면, 차량 구매 시제 매각, 반환이 편리한 버퍼 제로 구축, 지역 차량 등급 기준의 도시 불편 요소 제로, 제조업체의 연구, 개발 및 판매 등에 대한 인센티브 증가 등이 있습니다.

 

▶수소 자동차에 대한 정부의 정책 및 지원

1단계(2006년~2020년) : 수소 전지 인프라 설치와 수소 자동차 홍보

2단계(2021년~2025년) : 수소 충전 및 접근성 증가로 인한 대규모 생산 생태개발로 전환

3단계(2026년~2030년) : 수소 동력 관련 기술 발전, 추진과 수소화 만들기에 따른 수소 자동차의 가격 인하 등 미국 등 주요 수소자동차 시장에서의 경쟁력 강화의 방안을 마련할 전략을 개발하고자 노력 중입니다.

 

지원정책으로는 수소 자동차 차량 구매 시 세금 감면, 수소 충전소 설치 지원 등이 있습니다. 2020년도 대한민국의 수소 에너지 및 자동차 대응 및 구현계획을 통해 수소 자동차와 수소 연료전지 등의 기술적인 발전과 인프라 개선에 대한 국가 차원의 투자확대와 함께 수소 자동차 시장이 지지가 되고 구성이 강화될 전망입니다. 요약하자면, 전기 자동차와 수소 자동차를 지원하는 정부의 정책 및 지원 방식은 차종별로 구분됩니다. 전기 자동차는 대규모의 지원으로 충전소 인프라의 완전성을 증대하는 방향으로 나아가고, 수소 자동차는 지원 대상 확대와 기술 개발에 전념하여 대규모 국가 차원에서 수성 라이프 스타일 만들기를 추구합니다. 따라서 차종별로 지속적인 정책 개선으로 사용자의 적극적인 수요를 유도하고 사용 편의성을 향상하는 것이 중요합니다.