중국이 올해부터 전기차를 본격 시판하기로 하는 등 전기차 사업에 자동차산업의 미래를 걸고 있다. 일본도 기존 하이브리드카(석유엔진과 전기모터를 함께 사용해 연료를 아끼는 차)뿐 아니라 전기차(전기를 충전해 모터의 힘만으로 달리는 차) 개발에 민간기업은 물론 중앙정부·지자체까지 나서고 있다. 이스라엘이나 미국 실리콘밸리에서는 전기차 사업을 추진하는 벤처기업이 크게 늘고 있다.

현대·기아차 부설기관인 한국자동차산업연구소의 권성욱 연구위원은 "당초 2020년쯤으로 내다봤던 전기차 상용화 시점이 10년 이상 앞당겨지고 있다"며 "이는 최근 해외에서 국가·산업 차원의 대규모 투자가 이뤄지고, 배터리 등 전기차의 기술적 취약성을 보완하는 신(新)비즈니스가 출현했기 때문"이라고 밝혔다.

전기차는 심야전력을 활용할 경우 추가 에너지비용 없이 화석연료 사용을 획기적으로 줄일 수 있다. A&D컨설턴트의 윤재석 회장은 "앞으로 유럽의 탄소세(화석연료를 태울 때 나오는 CO₂배출량에 따라 세금을 매기는 제도)가 전세계에 확산될 경우, CO₂배출이 없는 전기차의 시장 가능성은 무궁무진하며, 특히 중국의 전기차 시장을 주목해야 한다"고 말했다.

■중국, 세계 최초로 양산형 전기차 시판

월스트리트저널은 최근 중국 자동차회사 BYD가 올해 세계 최초로 가정용 전기로 충전할 수 있는 전기차를 세계시장에 시판한다고 전했다. 도요타가 2009년 말, GM이 2010년, 닛산이 2012년부터 전기차를 세계시장에 내놓을 계획인 것과 비교하면 무척 빠른 것이다.

BYD는 미국 투자가인 워런 버핏이 지난 9월 주식 10%를 인수해 화제가 되기도 했다. 워런 버핏은 BYD와 손잡고 미국에서 자동차 전용 전기충전소사업을 벌일 예정이다.

1995년 배터리 전문업체로 시작한 BYD는 현재 IT와 자동차 생산을 주력사업으로 하고 있다. 니켈카드뮴 전지는 세계 1위, 니켈수소 전지는 2위, 리튬 전지는 3위를 자랑한다. 광저우 베이징 상하이 등 중국에 7개 생산공장을 갖고 있으며, 종업원수는 13만명에 달한다.

중국 정부는 연구·개발 및 세제지원을 통해 전기차의 인프라 구축작업에 적극 나서고 있으며, 2020년 중국 자동차 내수의 30%를 전기차로 대체한다는 계획을 세워놓고 있다. 때문에 BYD 외에도 브릴리언스 창안 체리 등 중국의 10여개 자동차회사들이 잇달아 전기차 시판을 추진하고 있다.

최근 글로벌 컨설팅회사 맥킨지는 '중국 전기차산업 보고서(China Charges Up)'에서 "중국이 원유수입 및 해외 자동차 기술에 대한 의존도를 줄이기 위해 전기차에 집중하고 있으며, 20년 내에 중국이 전기차 분야에서 세계 선두에 오를 것"이라고 전망했다.

■일본은 물론, 이스라엘·유럽·미국서도 전기차 사업 '활짝'

일본은 민간기업은 물론 정부·지자체까지 나서 전기차 보급을 추진하고 있다.

한국해양연구원은 내년 6월 동해 바다 수심 100m 해역에서 '심해저 망간단괴 채광장비' 현장 실험을 실시할 예정이다. 채광장비는 심해저 바닥에 흩어져 있는 망간단괴를 채집하는 집광(集鑛) 로봇과, 수거된 망간단괴를 지름 20㎝ 길이 4800~4900m 파이프를 통해 해수면까지 뿜어 올리는 양광(揚鑛) 시스템으로 구성돼 있다.

집광 로봇은 길이 5m, 폭 4m, 높이 3m 크기로 공사현장에서 보는 포클레인처럼 무한궤도로 움직인다. 해수면에 떠 있는 선박에서 케이블로 전력을 공급받는다. 핵심은 앞부분에 장착된 집광기. 심해저 바닥은 조금만 건드려도 죽처럼 뭉개진다. 때문에 갈고리 같은 장비로 망간단괴를 긁어 모으는 게 불가능하다.

연구진은 망간단괴를 공중 부양시키는 방식을 고안해냈다. 집광기는 아래로 갈수록 넓어지는 구조로 바닥과 15㎝ 떨어져 있다. 앞 뒤 끝부분에는 물을 뿜어내는 노즐이 33개씩 나있다. 노즐에서 고압의 물을 45˚각도 아래로 뿜어내면 그 힘에 의해 집광기 아래에 있는 망간단괴가 스스로 떠올라 로봇 본체 안으로 끌려 들어간다.

본체에선 쌀을 일 듯 망간단괴와 뻘이 섞인 혼합물에서 원하는 크기의 망간단괴만 골라내 위로 뿜어 올린다. 내년엔 로봇이 망간단괴를 채집하고 100m 높이의 중간 집결함까지 밀어 올리는 실험을 하게 된다.

◆바다생물 모방해 수압 견뎌

심해저 채집에서 가장 어려운 점은 엄청난 수압을 견디는 것이다. 바다 밑으로 10m 내려가면 1기압씩 늘어나니, 수심 5000m면 우리가 받는 대기압의 무려 500배나 되는 압력이 로봇을 누르게 된다. 본체는 강한 소재를 쓰면 되지만 유압시스템의 밸브나 신호케이블은 그렇게 할 수 없다.

해양연구원 홍섭 박사는 "바다 생물에서 엄청난 수압을 견디는 비결을 배웠다"고 말했다. 심해에 사는 물고기는 일반 물고기보다 체내 수분 함량이 높다. 몸 안팎이 같은 물질이면 어느 한쪽으로 찌그러지지 않는다. 연구진은 밸브나 케이블들을 기름이 가득 찬 용기에 넣어 바닷물에 의한 부식도 막고 압력에도 견디게 했다. 기름 용기와 바닷물 사이는 부드러운 막으로 돼 있는데 이를 통해 압력이 서로 맞춰진다.

통신 문제도 바다 생물에서 배웠다. 바닷물은 전기가 통하는 액체라서 전파가 뚫고 지나지 못한다. 전파가 통하지 않으니 지상이나 해수면에서처럼 GPS(위성위치확인시스템)를 이용할 수가 없다. 연구진은 돌고래처럼 초음파를 사용했다. 전파보다 느리지만 신호가 사라질 염려는 없다.

◆일본과는 다른 방식

현재 이 분야에서 가장 앞선 곳은 일본으로 그동안 200억엔 이상을 투자해 1997년 수심 2200m 바다에서 집광기 성능 시험을 마쳤다. 최근에는 중국과 인도가 적극적이다. 인도는 2006년 수심 450m에서 모래 채취에 성공했으며, 중국도 수심 1000m 시험을 2020년까지 마친다는 계획이다. 홍 박사는 "일본은 집광기에 줄을 달아 선박이 끄는 방식이지만 우리는 처음으로 스스로 구동하는 형태여서 정밀 제어가 가능하다"며 "시작은 우리가 늦었지만 앞선 IT기술력을 이용하면 충분히 경쟁력이 있다"고 자신했다. 우리나라는 1998년부터 2012년까지 1185억원을 투자해 수심 5000m에서 망간단괴를 채집해 선박으로 끌어올리는 시스템을 개발한다는 계획이다. 내년 6월 바다에서 첫 실험을 한 후 2012년엔 수심 1000m, 2015년에는 수심 2000m 심해저에서 집광과 양광 통합시스템 실험을 실시할 예정이다.