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환경이 미래다.

전기차가 친환경차? 무거워서 미세먼지 많이 발생...

"전기차는 다를 줄 알았는데… 미세먼지 만만찮네"

가솔린·디젤차보다 무거워, 타이어·브레이크 마모 많아

미세먼지 배출량 결국 비슷, 학계 "非배기 오염물질 연구를"

중국의 공장, 자동차 배출 가스, 쓰레기 소각 등이 미세먼지 발생 주범으로 거론된다. 하지만 전기차가 미세먼지 증가에 상당수 기여하고 있다고 생각하는 사람은 거의 없다. 전기차는 전기 모터로 움직이기 때문에 디젤·가솔린차 같은 내연기관처럼 배기가스를 만들어 내지 않기 때문이다. 전기차를 '친환경차'라고 부르는 이유다.

하지만 전기차가 일반 자동차와 동일한 수준의 미세먼지나 초미세먼지를 내뿜는다는 연구 결과가 학계에서 속속 나오고 있다. 배기가스는 나오지 않지만 타이어·브레이크 마모 등으로 '비(非)배기성 오염물질'이 많이 발생하기 때문이다. 전기차가 진정한 친환경차로 거듭나려면 이러한 비배기성 오염물질을 저감 하는 기술에 대한 학계·기업의 연구가 필요하다는 지적이 제기된다.

▲ 전기차는 내연기관차보다 평균 23% 무겁다   사진: (주)에코케미칼

6월 10일 학계와 자동차 업계에 따르면 전기차에서 비배기성 오염물질이 더 많이 나오는 이유는 차량 무게에 있다. 차량이 무거울수록 타이어에 실리는 하중이 크고 타이어와 브레이크 마모량도 많아진다. 전기차는 배터리를 탑재했기 때문에 내연기관차보다 약 24% 더 무겁다. 일반 중형차 무게는 약 1500㎏으로, 전기차는 이보다 360㎏ 정도 더 무거운 셈이다. 스위스 국립연구소에 따르면 차량 무게가 280㎏ 증가하면 1㎞ 운전 시 타이어 마모로 인해 미세먼지가 1.1㎎ 추가로 발생한다. 브레이크 마모로 인해 1.1㎎, 도로 자체에서도 1.4㎎ 미세먼지가 발생한다.

이미 외국에서는 이에 대해 수년 전부터 문제 제기가 이뤄졌다. 2016년 영국 에든버러대에서 나온 연구 결과에 따르면 전기차에서 발생하는 미세먼지(PM10) 총량이 디젤·내연기관차와 동일한 것으로 나타났다. 배기가스를 내뿜지 않는 대신 그만큼의 비배기 오염물질을 더 배출하기 때문이다.

실제로 차가 무거울수록 도로에서 오염물질이 많이 생성된다는 결과는 국내 대기오염물질 조사를 통해서도 확인할 수 있다. 2009년 부산 지역 대기오염물질을 분석한 결과에 따르면 전체 대기오염물질 중 77.7%가 타이어 브레이크 마모 입자 등이 자동차 주행이나 바람에 의해 날리는 도로 날림 먼지인 것으로 나타났다.

항만·산업도시에서 관련 대기오염물질이 많이 나오는 이유는 무거운 짐을 실은 대형 화물차 통행량 비중이 높기 때문이다. 2019년 한국기계연구원은 자동차 주행 중 브레이크 마모로 발생하는 미세먼지가 자동차 배기구로 배출되는 미세먼지보다 2배 이상 많다는 연구 결과를 내놨다.

하지만 전기차의 비배기 오염물질 저감에 대한 연구는 국내에서 찾아보기 어렵다. 비배기 오염물질 배출 기준과 관련 규제 역시 고려조차 되지 않고 있다. 올해 초 한국해양과학기술원이 도로에서 발생하는 미세먼지가 연안 생태계에 미치는 영향에 대한 연구를 시작했다. 최진영 해양과기원 선임연구원은 "한국에서도 이 분야에 대한 선제적 연구가 더 많이 이뤄져야 할 것"이라고 지적했다.[▶관련기사 바로가기]

▲<그림 1>전기차, 경유차, 휘발유차의 발생원인 별 미세먼지(PM10)및 초미세먼지(PM2.5) 발생량 출처: US EPA(2008), EEA(2013), Dutch PRTR(2014), UK NAEL(2014)

<그림1 설명> 환경성, 기술적 성숙도, 경제성, 에너지 안보를 모두 고려한 논의는 매우 복잡다단하지만 초점을 미세먼지에 국한하여 이 두 차종이 대안일 수 있는지 과학적으로 면밀하게 분석하여 보자. 여러 해외연구기관의 연구결과를 통해 종합해보면, 미세먼지, 초미세먼지의 배출량은 내연기관차와 전기차가 유사한 수준을 보인다.

전기차의 공차중량의 증가가 비산먼지, 도로 마모 등으로 인한 비배기 미세먼지 배출량의 증가를 야기하는 것이 문제가 되는 것이다. 전기차에서 브레이크 미장착, 배기가스 오염원이 없어도 동등 수준을 보이는 것 또한 실망스럽고 충격적이다. 전기를 발생하거나 수소를 생산하는 과정에서의 미세먼지 생성량과 합산하면 더 높을 수 있다는 것이 더욱 우려스러운 부분이다.

대부분의 미세먼지 발표자료는 추정치로서 무수히 많은 가정과 정확하지 않은 자료에 의지하여 계산된다. 실질적으로 사람들이 느끼는 미세먼지 문제는 평균값이 아니다. 미세먼지 농도가 급격히 높아지는 고농도 사건이 문제인데, 이 경우의 외부 유입량에 대한 값도 들쭉날쭉이다. 고농도 미세먼지 문제가 심각할 때마다 공격하기 쉬운 자동차에 칼날을 들이대는 것은 분야별로 공평하지 않은 온실가스 규제의 경우와 비슷하다는 의견도 있다.(한국과학기술원 배충식)

▲ 직접 개발한 친환경 미세먼지 저감제로 다양한 미세먼지 저감 테스트 실험&nbsp; &nbsp; 사진: (주)에코케미칼

무엇보다 우리가 실제로 생활하고 호흡하는 생활권 높이의 미세먼지 농도 기준이 애매하다는 것이다. 높이에 따라 달라지는 미세먼지 농도. 이런 기사가 이미 여러 차례 뉴스나 기사를 통해 다루어졌음에도 불구하고 여전히 정책은 그 자리.

어린이의 경우 1분 간 호흡수가 어른은 12번인 반면, 20번 숨을 쉬며 체중 1kg 당 호흡량도 성인이 200L, 한 살 미만은 600L로 나이가 적을수록 더 많아 미세먼지 위협에 더 취약할 수밖에 없고, 노인 역시 미세먼지 노출 시 사망 및 질병에 미치는 영향이 상대적으로 높아 어린이와 마찬가지로 취약 계층으로 나눈다. 미세먼지(PM10) 농도 10㎍/㎥ 증가 시 젊은 층의 사망 위험은 0.34% 높아지는데 노인 집단에서는 0.64%로 훨씬 더 높다는 기사가 얼마나 더 흘러나와야 할까?

이제는 행정편의주의를 벗어나 국민들 건강을 위하는 일이라면 지위고하를 막론하고 발 빠르게 움직여야만 한다. 포스트 코로나 시대에 어렵게 살아가는 국민들을 위해서라도 미세먼지 저감에 대한 안정성이 확보된 새로운 기술이나 제품들이 나왔다면 과감하게 실천에 옮겨야 할 것이다. 

국내 최초 도로재비산 미세먼지 저감제 개발, (주)에코케미칼

 

주식회사 에코케미칼

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