본문 바로가기
car

전기차는 진짜 친환경차일까? 전기차 리튬이온 배터리 제작시 발생되는 환경오염 문제점들.

by 메타트렌더 2023. 4. 28.
반응형

전기차의 역사는 우리가 알고 있는 것보다 훨씬 더 오래되었습니다. 하지만 최근 몇년간 전기차의 인기 상승과 함께 매우 빠르게 진화해왔습니다.

 

1890년대 초창기 전기차모델

 

지금의 전기차에 불을 붙인것은 일론머스크의 테슬라. 사실 전기차는 지금의 일론머스크에 의해 만들어졌다고 하는것이 오히려 더 맞을지도 모르겠네요.

 

전기차는 초기의 수동식 전기자동차에서부터 현재의 고도화된 자동차까지 다양한 형태와 기술 발전을 거쳐왔는데요. 19세기 말, 1890년대부터 1900년대 초까지, 지금과 같은 전기를 사용한 차와 킥보드가 있다면 믿을수 있을까요?

 

초기에 전기차는 가스나 증기보다 더 나은 대안으로 에디슨도 참여를 했을정도로 핫했다고 합니다. 물론 이때 에디슨은 적극적으로 참여를 하지 않았으며, 배터리 기술또한 그렇게 발전하지 않았습니다.

 

미국 텍사스의 엄청난 양의 원유발견등으로 전기차가 사라지게 됨

초창기 일론머스크의 테슬라도 마찬가지고, 그때도 충전소와 배터리문제..그리고 미국 텍사스의 원유발견등으로 전기차가 완벽하게 사라지게 된 이유입니다. 

 

그러던 중 하필이면 오일가격이 급격하게 떨어지면서 내연기관차들이 폭발적으로 성장하게 되고, 상대적으로 비싼 연료가 되어버린 전기차는 이때 완전히 종적을 감추게 됩니다.

 

토요타의 하이브리드 차량 개발

토요타 시에나 하이브리드

그러던 중 자동차회사에서 전기차 연구를 조금씩 진행하고 있었는데, 1990년대 중반, 일본의 자동차 제조업체인 토요타와 혼다가 하이브리드 전기차를 개발하면서 전기차에 대한 관심은 다시 상승하게 되었습니다.

 

토요타 하이브리드 엔진

원유국가의 원유공급문제, 가격상승, 환경오염문제가 다시 불거지면서, 2000년대에 들어서는 전기차의 충전 방법이 개선되고 이전보다 전기차에 대한 인식이 더욱 긍정적으로 변화하게 되었습니다.

 

그러던중 혁신을 불러일으킨 것이 바로 일론 머스크 테슬라가 된것입니다. 초창기 등장했을때만해도 기존의 자동차회사들은 절대로 불가능할것이다라고 단 1%의 가능성도 주지 않았습니다.

 

그러나 테슬라의 전기차 배터리와 충전방식, 그리고 구매자들의 열광적인 모습을 보고 전세계의 내연기관차들은 하나둘씩 전기차에 집중을 하게 되고, 전기차만 전문적으로 만드는 스타트업까지 등장하게 되었습니다.

 

전기차만 제작하는 스타트업의 등장

 

니콜라, 루시드, 리비안, 알피모터스 등등 물론 이 과정에서 창조적인? 업체들이 생겼다 사라졌으며, 테슬라처럼 실제로 차를 만드는 업체들도 생겨나기 시작했습니다. 내연기관 자동차회사들 역시 2025년 2030년까지는 내연기관차들을 생산하지 않겠다고 선언하기도 했습니다.

 

루시드에어

니콜라는 결국 사기 혐의로 몰린 창업자 트레버 밀턴은 회장직에서 물러나기도 했습니다. 루시드는 다행스럽게 프리미엄 전기차를 생산 출시하고 있습니다. 하지만 가격과 생산능력등이 문제가 아직도 많아 보이긴 합니다.

 

전기차 리비안 오토모티브

리비안 전기 픽업트럭

루시드모터스는 2007년부터 전기차에 대한 기술과 배터리 특허를 보유한 회사로, 현재는 프리미엄 전기차 시장에서 테슬라와 경쟁하고 있습니다. 루시드에어 차량은 엄청난 주행거리를 자랑하며, EPA 인증 기준으로 1회 충전으로 액 1,000km를 주행가능한 고성능 차량도 등장했다고 합니다.

 

리비안 오토모티브 역시 초창기 우여곡절을 많이 겪었지만 나스닥에 상장도 하면서 R1S등과 같은 전기 SUV와 픽업트업등을  전문적으로 생산해 내고 있습니다.

 

완벽한 2차 전지 배터리 개발에 총력

 

지금 현재, 전세계가 전기차 개발에 몰두, 저렴하고 강력하면서도 긴 주행거리를 달릴수 있는 진짜 친환경 2차 전기 배터리를 개발하는데 총력을 기울이고 있습니다.

 
현재, 전기차는 전기 충전소 인프라 개발과 함께 급속히 발전하고 있습니다. 전기차의 범용화는 전기자동차 기술의 발전에 기인한 것으로, 배터리 기술, 충전 시스템 및 모터의 개발 등이 이루어지면서 점점 더 경제적이고 효율적인 전기차가 생산되고 있습니다.

 

그런데 전기차는 정말 친환경일까?

 

일단 현재 전기차는 일반적으로 친환경차로 간주하고 있습니다. 이유는 전기차가 전기를 사용해 동력을 발생시키기 때문입니다. 전기는 화석 연료가 아니며, 전기차를 운행할 때 배기 가스를 전혀 발생시키지 않기 때문에 대기환경오염을 줄일수 있다는 것입니다.

그러나 전기차의 친환경성은 배터리 제조과정 및 충전 방법과 전기 생산에 따라 다르게 평가됩니다. 전기차는 전기를 충전할 때 사용되는 전력이 깨끗한 재생 에너지에서 나온 것이라면 친환경이 맞습니다.

 

그러나 전기를 충전시켜서 움직이는 전기차는 충전할때 사용하는 전기가 발전되는 방법에 따라서는 전기차의 친환경성이 엄청나게 줄어들 수 있습니다.

 

예를 들어, 전력을 발전시키는 과정에서 화석 연료를 사용하는 화력발전소에서 전기를 생산, 그 전기로 충전을 해서 달리는 전기차가 과연 친환경차라고 할수 있을까요? 오히려 내연기관차보다 더 많은 환경오염을 일으킬수도 있는겁니다.


그리고 전기차의 친환경성에서 가장 문제가 되는것이 바로 전기차배터리입니다. 전기차의 배터리는 어떻게 구성이 될까요? 크게 몇가지로만 나눠 보겠습니다.

 

환경오염이 되는 전기차 배터리 제조 과정


1. 원자재 확보 : 배터리 제조에 필요한 원자재인 리튬, 코발트, 니켈 등을 확보.


2. 선별과 정제 : 원자재를 선별하고 정제.


3. 물리적 처리 : 원자재를 건조하고 분쇄.


4. 화학적 처리 : 건조하고 분쇄한 원자재를 반응기에서 처리하여 산화물을 만들고, 황산을 이용해 정제.


5. 셀 제조 : 정제된 화학물질을 이용해 배터리 셀을 제조.


6. 배터리 팩 제조 : 제조된 셀을 배치하고 연결하여 배터리 팩을 제조.


7. 충전 : 배터리 팩을 충전.

 

전기차 배터리 제조과정에서 발생하는 환경오염

코발트
리튬광산

1. 원자재 생산

배터리 제조에 필요한 리튬, 코발트, 니켈 등의 원자재를 생산하는 과정에서는 대규모 채광 작업이 이루어지므로 지형 변화와 생태계 파괴 등의 환경 문제가 발생할 수 있습니다.

2. 배터리 제조

배터리 제조 과정에서 사용되는 화학물질은 독성이 있거나 산성, 알칼리성 등으로 인해 주변 환경을 오염시킬 가능성이 아주 높습니다.

3. 전력 생산

배터리 충전을 위한 전력 생산 과정에서는 화석 연료를 사용하는 발전소에서 발생하는 대기 오염, 온실 가스 배출 등의 다양한 문제들이 발생할 수 있습니다.

4. 배터리 폐기

배터리 폐기 과정에서는 친환경적으로 폐기하지 않을 경우 리튬, 코발트, 니켈 등의 화학물질이 지폐나 지하수에 노출되어 환경 오염을 일으킬 수 있습니다.

따라서, 전기차 배터리의 친환경적인 사용을 위해서는 원자재 생산부터 폐기까지 전 과정에서 환경을 고려하며, 지속 가능한 배터리 생산과 사용을 위한 노력이 절실해 보입니다.

 

하지만 시대의 흐름으로 봐서는 전기차는 틀림없는 지속 가능한 미래에 필요한 대체 수단으로 인기를 얻을 수 있을것으로 보는것은 당연해 보입니다.

 

안전성 안정성 친환경
더 저렴하고 긴 주행거리
배터리 개발이 필요합니다
반응형

댓글