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[박상욱의 기후 1.5] 전기차 확산의 '진짜' 현실과 미래

입력 2024-09-09 08:01 수정 2024-10-09 01:34

'먼 미래'에서 '내 일'로 찾아온 기후변화 (252)

전기차 포비아…글로벌 전기차 기술 및 시장 진단 (3/3)

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'먼 미래'에서 '내 일'로 찾아온 기후변화 (252)

전기차 포비아…글로벌 전기차 기술 및 시장 진단 (3/3)

지난 주에 이어 글로벌 전기차 트렌드의 흐름을 살펴보겠습니다. 2018년, 전 세계에서 판매된 전기차의 44%는 중형차였습니다. 내연기관, 전기차 가릴 것 없이 최근 큰 인기를 끌고 있는 SUV의 비중은 17%에 그쳤고요. 이 숫자는 5년만에 크게 바뀌었습니다. 2023년 전체 전기차 판매에서 SUV의 비중은 45%로 매우 높아졌고, 중형차의 비중은 29%로 줄어들었죠.

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특히, 유럽과 미국과 같은 전통 자동차 시장에서 전기 SUV의 비중은 각각 52%, 65%로 매우 높았습니다. 오랜 기간 소형차에 대한 선호도가 높았던 유럽이지만, 소형 BEV의 판매 비중은 2018년 29%에서 2023년 12%로 줄어들었습니다. 픽업트럭에 대한 선호가 큰 미국에선 2023년, 전기 픽업트럭의 판매 비중이 4%를 차지했습니다.

판매량 측면에선 세계 최대 규모의 시장이나 자동차 산업의 업력으로는 신생국 수준인 중국의 경우에도 같은 기간 SUV의 판매 비중이 커지는 모습이 관측됐습니다. 소형차의 비중은 44%에서 22%로 반토막났고요.

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닭이 먼저냐, 달걀이 먼저냐와 같은 문제이긴 하나, 이러한 판매 비중의 변화는 출시 차종의 변화와도 서로 영향을 주고받습니다. 전세계적으로 판매되는 차종 가운데 가장 큰 비중을 차지하는 것은 SUV입니다. 이는 전기차(48%)뿐 아니라 내연기관(38%)에서도 마찬가지였죠. 2023년 기준, 시장에서 구매할 수 있는 전기차뿐 아니라 그해 새로 출시된 전기차에 있어서도 SUV 편중은 이어졌습니다. 미국을 중심으로는 픽업트럭의 신규 출시가 두드러졌고요.

그런데, 이런 승용차량의 변화 외에도 전기차의 변화는 다양하게 이뤄지고 있습니다. LCV(Light Commercial Vehicle, 경상용차)가 대표적입니다. 국내에서도 더 이상 배출가스를 내뿜지 않는 1톤 트럭을 마주치는 일은 일상이 됐죠. 2018년, 전 세계적으로 8만대에 그쳤던 전기 경상용차 판매대수는 2023년 47만대로 거의 6배가 됐습니다. 경상용차 판매에서 전기차가 차지하는 비중은 1%에서 4%로 4배가 됐고요. 글로벌 시장에서 경상용차 전동화를 이끈 것은 중국, 유럽, 그리고 한국이었습니다. 2023년 기준, 중국에서 24만대, 유럽에서 15만대, 한국에서 4만대가 팔렸습니다.

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판매대수 측면에선 이들 셋 중 한국이 제일 미약해보일지 모르겠지만, 판매 시장 점유율 측면에선 독보적인 숫자를 기록했습니다. 우리나라 전체 경상용차 판매에서 전기차의 비중은 무려 18%로, 전체 전기차 판매 비중(8%)의 배를 넘습니다. 이는 중국(12%), 유럽(7%)보다도 높을뿐더러, 한국은 유일하게 경상용차가 자동차 전동화를 이끄는 역할을 하는 것으로 나타났습니다. 그 외 지역에선 전기 경상용차 시장이 빠르게 성장한다 한들, 점유율이 전체 자동차 시장의 전기차 점유율을 넘어서진 못 했습니다. IEA는 〈Global EV Outlook 2024〉 보고서에서 “전기 승용차보다 전기 LCV 보급이 더 빠르게 진행되는 유일한 국가”라며 “단거리 운행이 많은 한국 경화물 시장에 적합하고, 보조금으로 가격 또한 내연기관 대비 저렴하다”고 설명했습니다.

승용차를 넘어 화물차에 이르기까지 전동화가 시작됨에 따라 자동차에서 비롯된 온실가스 배출의 감축에 대한 기대는 커지게 됩니다. 물론, '내연기관 자동차를 타는 것이 더 친환경적'이라는 비과학적 주장은 여전하지만요. 당장 지난해 165번째 연재 〈[박상욱의 기후 1.5] '생각보다 큰' 수송부문 탄소중립의 역할과 의미〉에서, 석탄화력발전과가스화력발전 등으로 인한 이산화탄소 배출을 반영한 전기차의 km당 탄소 배출량이 동급 내연기관보다 훨씬 적다는 사실을 전해드린 바 있습니다. 이는 재생에너지를 비롯한 무탄소 발전원의 확대로 더욱 줄일 수 있기도 하고요. 그럼에도 '배터리 제조 과정에서의 온실가스 배출'은 여전히 해결해야 할 과제로 남습니다. 시추 과정부터 정유와 운송 과정 등에 걸쳐 다량의 온실가스가 배출되는 휘발유나 경유와의 비교를 위해서가 아니라, 탄소중립의 실현 그 자체를 위해서 말이죠.

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광물의 채굴부터 폐기, 재활용에 이르기까지 전기차 배터리로 인한 이산화탄소 배출량은 현재 NMC(또는 NCM)811 배터리(니켈과 망간, 코발트의 비율이 8:1:1인 최신 배터리) 기준 101.5kg, LFP 배터리는 69.1kg에 이릅니다. 배터리 제조 전 단계에선 NMC 배터리가, 그 이후의 단계에선 LFP 배터리가 더 많은 온실가스를 뿜어냅니다. IEA는 2035년, 이 배출량이 NMC의 경우 54kg, LFP는 38kg으로, 각각 35% 가량줄어들 걸로 내다봤습니다. 이는 APS(Announced Pledges Scenario), 즉, 세계 각국이 현재 선언한 내용들에기반한 시나리오에 따른 전망인 만큼, 상대적으로 보수적인 계산 결과입니다. 추가적인 기술개발이 이뤄지고, 2050년 탄소중립 달성을 위해, 보다 신속한 에너지전환이 이뤄진다면 이보다 더 많은 양을 감축할 수 있을 것으로 예상됩니다.

IEA는 “하이 니켈 배터리의 감축 전략은 니켈 등 주요 광물의 가공 과정에 초점을 맞춰야 한다”며 “재료 투입량을 재활용 물질로 대체하면, 전과정 배출량의 감축은 물론 전반적인 공급망의 지속가능성도 개선할 수 있다”고 설명했습니다. LFP 배터리에 대해선 “광물 처리뿐 아니라 고효율화 및 전기화를 통한 감축에 초점을 맞춰야 한다”고 덧붙였습니다. 완성품인 전기차와 마찬가지로, 무탄소 전력 사용의 확대는 삼원계냐 LFP냐 배터리 종류에 상관없이 배출량 감축에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 현재 배터리 전주기 배출량 가운데 전력 사용으로 인한 배출량의 비중은 NMC811의 경우 20%, LFP의 경우 25%에 달하기 때문입니다.

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그렇다면, 앞으로의 전기차 보급은 어떻게 될까. IEA는 2035년까지의 누적 보급대수 전망을 시나리오에 따라 다르게 내놨습니다. 현재까지 발표된 정책만을 기반으로 한 STEPS(Stated Policy Scenario)에 따르면, 2025년 승용 BEV 보급량은 2023년의 거의 배 수준으로 늘어날 전망입니다. 2028년엔 누적 보급 1억대, 2031년엔 2억대를 넘어서고, 2035년엔 3억 9천만대가 보급될 것으로 예상됐죠. 승용뿐 아니라 경상용, 버스 및 화물에 이르기까지 전체 차급에 있어선 2026년 누적 보급량 1억대를 돌파하고, 2029년 2억대, 2033년 4억대를 넘어 2035년엔 5억 2,370만대가 보급될 것으로 예상됐습니다.

각국이 선언한 내용들이 지켜지는 상황을 상정한 APS에 따르면, 이 숫자는 더욱 늘어납니다. 2025년 승용 BEV 보급량은 5,630만대로 2023년의 배 이상을 기록하고, 2035년엔 4억 4,400만대가 보급될 전망입니다. 승용부터 화물까지 전 차종을 대상으로 할 경우, 그 수는 2031년 3억대, 2034년 5억대를 넘어 2035년 5억 8,470만대에 이를 것으로 예상됐습니다. 누적 보급대수 전망을 봤을 때에도캐즘과는 거리가 멀어 보이는 모습입니다. 그럼, 판매량은 어떻게 될까요.

[박상욱의 기후 1.5] 전기차 확산의 '진짜' 현실과 미래
앞서 미래 전망에 사용된 STEPS와 APS 시나리오와 더불어 2050년 넷 제로를 달성하기 위한 NZS 시나리오에 따른 2030년과 2035년 전기차 판매량 전망을 살펴보겠습니다. 2030년, 기 발표된 정책에 기반한 시나리오에 따르더라도, 전기차 판매량은 2023년 현재 대비 배 이상 늘어날 것으로 예상됐습니다. 이미 전 세계 전기차 판매의 대부분을 차지하고 있는 중국의 경우, 판매량은 2023년 840만대에서 2030년 1,910만대로 2배 가까이 되고, 유럽은 340만대에서 1,010만대로 거의 3배, 미국은 140만대에서 950만대로 약 7배, 현재 연 판매량 10만대 수준인 일본과 인도는 각각 90만대와 120만대로 무려 9배, 12배가 될 전망이죠. 2035년엔 판매량은 더욱 늘어나 전 세계에서 6천만대를 가뿐히 넘어설 것으로 예상됐습니다. 가장 보수적인 숫자가 이렇게 늘어나는 만큼 캐즘의 자리는 찾아보기 어려운 상황입니다.

각국이 선언한 내용을 기반으로 하는 APS의 경우, 전 세계 총합으로나 주요국 개별 숫자로나 STEPS보다 더 큰 숫자가 나왔습니다. 2030년 전 세계 판매량은 5천만대에 육박하고, 2035년엔 8천만대에 육박할 것으로 예상됐습니다. 그런데, 중국만은 예외였습니다. 중국은 도리어 APS에 따른 판매량이 2030년 1,860만대, 2035년 2,410만대로 나타났죠. 현재 중국의 굴기가 과거 국가 전략 등으로 발표된 내용보다도 더 급진적인, 장기 목표를 초과 달성할 수준이라는 것을 알 수 있는 결과입니다.

이런 확산세는 분명 대단한 숫자입니다만, 탄소중립이라는 목표를 달성하기 위해선 보다 더 큰 폭의 수송부문 전환이 필요하다는 것이 IEA의 판단입니다. 2050년 탄소중립을 달성하기 위해선 수송부문에서 2030년 7,040만대의 전기차가 판매되고, 2035년엔 1억 370만대의 전기차가 판매되어야 하는 것이죠.

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그렇다면, 이러한 연도별 전기차 판매대수는 시장에서 어느 정도의 수준을 의미하는 걸까. 대수가 아닌 전체 자동차 판매 시장에서의 전기차 판매 비중을 살펴보겠습니다. 2023년 현재 기준, 전기차가 16%의 판매 점유율을 기록 중인 승용차와 경상용차의 경우, 기 발표된 정책 또는 각국의 선언에 기반한 시나리오에 따르면 2030년 42~46%, 2035년엔 54~67%에 이를 전망입니다. 버스는 지금의 2%에서 2030년 17~23%, 2035년 29~39%, 화물차는 지금의 1%에서 2030년 12~15%, 2035년 22~29%의 점유율을 보일 것으로 예상됐고요.

2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해선 승용 및 경상용은 2030년 신차 판매의 66%, 2035년엔 98%가 전기차여야 한다는 것이 IEA의 분석 결과입니다. 버스도 2030년 판매량의 23%, 2035년 86%가 전기차여야 하고요. 화물차는 전환에 여러 난관이 있는 만큼, 2030년 33%, 2035년엔 57%라는, 상대적으로 낮은 숫자가 설정됐습니다.

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이와 같은 전동화는 곧 석유 소비량의 감소로 이어집니다. 현재 전기차가 대체하는 하루 평균 석유 소비량은 대략 90만배럴 가량입니다. 지금 우리 주변을 굴러다니는 전기차가 내연기관 자동차였다면, 전 세계에서 하루에 90만배럴을 더 썼을 것이라는 뜻이죠. STEPS와 APS 시나리오에 따라 향후 전기차의 확대로 줄어들 석유 소비량은 2030년 550만~580만배럴, 2035년엔 1,030만~1,220만배럴에 달하는 것으로 분석됐습니다. 2050년 넷 제로 달성이 가능하도록 전기차로의 전환이 가속화될 경우, 우리는 지구상에서 2030년 820만배럴, 2035년 1,570만배럴의 석유를 덜 쓰게 되고요. 차종별로 봤을 때, 우리가 일상에서 쉽게 마주하는 승용 및 경상용차의 전동화로 피할 수 있는 석유 소비량만도 2030년 하루 440만배럴, 2035년 하루 840~900만배럴에 이르는 것으로 나타났습니다.

내연기관을 배터리와 모터로 대체함으로써 엄청난 양의 석유를 태우지 않게 되는 만큼, 이는 결국 온실가스 감축으로 이어집니다. IEA는 전기차의 보급으로 인한 온실가스 감축량이 2023년 현재 기준 12억톤에서 2035년 17억 6000만~19억 8000만톤에 달할 것으로 내다봤습니다. 물론 이 또한, 우리가 2050년 탄소중립을 달성하기 위해선 2035년 최소 26억 2000만톤을 줄여야 하는 상황이지만요.

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이런 이야기를 할 때마다 등장하는 반대의 목소리가 있습니다. 바로, '만드는 과정을 생각하면 전기차가 도리어 환경을 더 오염시켜'라는 주장입니다. '원래 지구는 빙하기, 간빙기처럼 식었다 뜨거워졌다 하는 거야'라는 기후변화 회의론 못지않은 비과학적 주장이 아직도 심심찮게 나오는 2024년입니다만, IEA는 〈Global EV Outlook 2024〉 보고서에서 내연기관부터 하이브리드, 플러그인 하이브리드, 배터리 전기차에 이르기까지 모든 차종의 생산부터 폐차시까지의 배출량을 상세히 담아놨습니다. 마치 IPCC(International Panel on Climate Change, 기후변화에 관한 정부간 협의체)의 195개국 과학자와 정부 관계자가 만장일치로 동의한 제6차 평가보고서에 이런 기후변화 회의론에 과학적인 데이터에 근거한 설명이 담겼던 것처럼 말이죠.

2023년 기준, ICE 1대는 만들어져 폐차되기까지 생애주기를 통틀어 평균 46.1톤의 이산화탄소를 뿜어냅니다. HEV의 대당 전주기 배출량은 39.9톤으로 ICE 대비 좀 더 적고요. PHEV는 대당 35.1톤, BEV는 27.9톤의 전주기 배출량을 기록하고 있습니다. BEV의 배출이 ICE의 60.5% 수준인 것입니다. 현 상황에서 그저 무탄소 전원을 늘리는 것만으로도 PHEV와 BEV는 각각 1.9톤, 4.8톤의 이산화탄소 배출을 피할 수 있고요. 그렇게 되면 BEV의 배출은 ICE의 절반 수준으로 줄어들게 됩니다.

배터리 생산에 많은 온실가스가 배출되고, 한국처럼 생산 전력의 대부분이 석탄이나 LNG 등 화석연료에 의존하고 있는 나라가 여전히 있음에도, 자동차의 생산, 그리고 유정에서 퍼 올려 자동차의 연료탱크로 들어가기까지, 이후 흡입-압축-폭발-배기로 이어지는 4행정 사이클을 거쳐 추가로 배출되는 이산화탄소보다는 훨씬 적은 양이 뿜어져 나오는 것입니다.

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이는 기술이 더욱 발달해 ICE가 효율을 더 끌어올린다 해도 결코 좁혀지지 않을 전망입니다. 2035년, 기 발표된 정책 기반 시나리오 상에서의 전주기 배출량은 ICE 38.2톤, HEV 33.1톤, PHEV 30.5톤(청정 전력 확산시 26.3톤), BEV 25.5톤(청정 전력 확산시 14.9톤)으로 ICE와의 격차는 더욱 벌어질 전망입니다.

선언 내용 기반의 시나리오에 따르더라도, 이는 ICE 37.6톤, HEV 32.6톤, PHEV 30.1톤(청정 전력 확산시 24.5톤), BEV 25.3톤(청정 전력 확산시 11.3톤)으로, 내연기관은 결코 전기차의 배출량보다 적을 수 없고요.

[박상욱의 기후 1.5] 전기차 확산의 '진짜' 현실과 미래
전기차의 확대를 이렇게 바라보는 것은 IEA만이 아닙니다. IEA만 하더라도, 환경단체도 아니거니와, OECD 산하 기구로서 글로벌 석유 생산량을 쥐락펴락하는 조직이고요. 시장에 대한 냉철한 분석을 내놓는 블룸버그의 BNEF(Bloomberg New Energy Finance) 또한 전기차 시대의 확장을 예상하는 것은 마찬가지입니다. BNEF는 당장 올해 BEV만으로도 판매량이 1천만대를 넘어서고, 2025년엔 BEV와 PHEV 합산 2천만대, 2027년엔 3천만대를 넘어설 것으로 내다봤습니다. 이런 상황에서 대한민국만 재생에너지의 갈라파고스를 넘어 전기차의 갈라파고스로 남게 되는 것 아닌가 하는 우려는 점차 커지고 있습니다. 태양전지도, 이차전지도, 전기차도… 모두 우리가 기술 경쟁에서 우위를 점하고 있는 '미래 먹거리'인데 말이죠. 밥그릇을 제 발로 차 버리는 실수는 한 번으로 충분하지 않을까요.

[박상욱의 기후 1.5] 전기차 확산의 '진짜' 현실과 미래
박상욱 기자 park.lepremier@jtbc.co.kr
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