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6월9일날 환경부에서 열린 정책설명회에 참석하면서 환경부의 관계자들과 여러 이야기를 나누었는데요.

제가 평소에 공인연비에 대해서 지적한 점이나 친환경 흐름에 있어서 전기효율에 대한 문제 등에 대해서 일부 이야기를 나눌 수 있었습니다.

평소에 제가 궁금했던 사항은 전기자동차의 패러다임으로 전환되어 전기차를 타더라도 결국 화력발전으로 나오는 전기라면 결국 화석연료를 사용하여 나오는 전기이기 때문에 100% 친환경으로는 볼 수 없다는 사실이었는데요.

그렇다면 화석연료를 사용하려 전력을 생산한 경우에는 내연기관과 비교해서 어느정도의 효율성이 있는가가 관건이겠죠.

이에 대한 자료를 환경부에 요청하여 받았습니다. 자료를 보니 같이 공유할 가치가 있다고 생각이 되더군요.


관련포스팅

전기차 패러다임과 원자력 발전과의 딜레마 ( http://100mirror.com/1114 ) - '11.5.3







내연기관의 에너지 효율은?




우선 내연기관의 효율이 어느정도인지 알아야 겠죠?

내연기관에서는 연료가 투입된 양이 100이라고 가정을 하면 엔진이 가동하면서 폭발에너지로 변화되면서 손실되는 효율이 71%로나 됩니다.

29%로만 에너지가 변환되는 것이죠. 

그다음 폭발에너지로 엔진이 구동하는데 당연히 변속기나 공회전, 엔진에 영향을 주는 부대장치(냉각수 펌프, 브레이크 등)에 의해서 다시 효율이 떨어지게 됩니다.  그 떨어지는 효율은 34%정도 된다는 것입니다.

이렇게 되면 구동바퀴로 가는 효율은 결론적으로 19% 정도가 되는데요. 

결국 내연기관의 경우는 석유 1리터 투입시 0.19리터가 바퀴의 구동력으로 나타난다는 것입니다.



    

        ※ 출처 : 환경부 제공 자료


환경부에서 받은 이 자료 중 내연기관의 에너지 효율은 미국 에너지성의 자료(www.fueleconomy.gov/feg/atv.shtml) 를 참고했더군요.







내연 기관과 비교한 전기 기관의 에너지 효율은?



그렇다면 화력발전에 의한  전기기관의 효율은 어떻게 될까요?

내연기관 에너지 효율과 동등한 기준을 위해서 등유로 발전이 가능한 발전시설을 통해 효율을 따진 것인데요.

연료가 투입되어 발전/송전하면서 나오는 에너지 변환효율은 56%가 사라집니다. 44%가 남는거죠(내연기관대비 15%가 좋은 수치) 

이런 전기에너지는 충전과 모터가 구동되면서 85% 정도 살아남습니다. 

결국 화력발전에 의한 전기기관은 석유1리터 투입 시 0.37리터가 바퀴의 구동력으로 나온다는 것입니다.




       ※ 출처 : 환경부 제공 자료


결국 화석연료에 의한 전기라고 해도 내연기관보다 효율이 높은 것은 사실입니다.

화력발전에 의한 내연기관과 전기차 에너지 효율을 비교다면 19% VS 37%, 즉 내연기관보다 전기차 에너지 효율이 2배 가까이 좋습니다.

이러한 비교는 전기를 화력발전으로만 생산했을때의 비교 인데요. 

전기를 수력/풍력, 원자력으로 생산하게 된다면 효율이 더 좋다고 봐야겠죠.







앞으로 어떻게 전기를 어떻게 조달할 것인가가 더 중요할 듯




원자력이 가장 효율이 좋은 전력발전이락 알려져있는데요. 

화력발전대비 전력생산 효율도 2배이상 좋고, 화력발전대비 이산화탄소 배출량은 1/100 수준이라고 합니다.

석유가 한방울도 안나고, 수력자원도 한계가 있는 우리나라에서는 원자력발전을 적극적으로 추진한 결과, 원자력 전력생산 비중이 50%가 육박하는 것으로 알고 있습니다.

이러한 좋은 효율과 적은 탄소배출량을 가지고 있으나 역시 방사능 유출이 가장 큰 리스크죠.  일본 강진사태에서 볼 수 있듯이 천재지변으니 사고에 의한 유출은 치명적입니다.

따라서 최근 원자력 발전을 더이상 늘려가는 움직임은 나오지 않고 있습니다. 유치가 힘들기 때문이겠죠.

현재로써는 차기 에너지의 발굴이나 다양화 문제는 우리나라도 답은 없는듯합니다.




어떻게 본다면 향후 전기차 흐름에서는 전력 생산 확대에 대한 대채안이 없는 원자력 발전의 감축은 현실성이 떨어진다고도 볼 수가 있겠네요.

전력수요는 기하급수적으로 늘어나는데 원자력의 위험성 때문에 대안없이줄여나갈 수는 없는 노릇이니까요.


내연기관에서 전기차로 가는 흐름이 빠르게 추진된다고 해도, 친환경적으로 전력을 조달하고 소비자가에게 충분히 매력적으로 사용할 수 있는 전기사용 가격이 되어야 할 것입니다.

결국 친환경을 갖추면서도 값싼 전기를 조달할 수 있는 발전체계가 전기차의 패러다임에서 가장 관건일 수 있다는 생각이 드는군요.


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  1. 짝궁뎅이  수정/삭제  댓글쓰기

    좋은 글 잘 보았습니다.

    우리가 자동차 연료로 사용하는 휘발유, 경유가 있는데 휘발유 보다는 경유가 더 연료 효율이 좋습니다.
    어떻게 보면 휘발유는 석유를 정제하는 과정중에 발생하는 부산물인데요.
    원유 정제시 약 10% 안되게 생산되는 것으로 알고 있습니다.
    문제는 이 휘발유가 자동차 연료 말고는 쓸곳이 거의 없다는 것입니다.
    (생산된 휘발유는 다른 제품과 달리 거의(약 95%정도) 국내에서 소비합니다.)

    그래서 지금은 자동차 연료로 활용하지만 남아도 수출하는것 외에 남아도는 물량을 해결할 방법이 없다는 것도 문제네요.
    전기자동차가 활성화 되면 잉여 휘발유 활용방안도 같이 찾아 봐야 되는 것이 아닌가 하네요.

    2012.06.25 16:03 신고
    • Favicon of http://www.100mirror.com BlogIcon 백미러  수정/삭제

      읽어주셔서 감사합니다.
      아마도 전기차 흐름이 와도 점진적으로 교체될 것이기 때문에 꽤 오랜 기간동안은 문제는 없을듯하고 석유는 수입에 거의 의존하기 때문에 수급자체에서 조절이 가능할 것 같다는 생각도 드네요. 그러나 일정 물량의 석유는 수입/사용될 것이기 때문에 휘발유의 활용에 대한 방안도 나중에는 고민해야할듯하군요..^^

      2012.06.25 17:04 신고
  2. fluteer  수정/삭제  댓글쓰기

    요즘 블랙아웃 얘기가 심심찮게 나올 정도로 전력난이 심각한데 원자력 발전량을 더 늘리기는 힘든 상황이니 참 문제네요. 결국에는 태양광 발전이 대안이 될 것으로 보이는데 초기투자 비용이 얼마나 빨리 떨어질 것이냐가 확산 속도를 결정할 걸로 생각합니다. 현재는 1가구 사용량 정도를 발전하는 데 필요한 태양광 발전판 가격이 1천만원 수준이니 초기 투자비 뽑는데만도 10년 이상이 걸려 수지타산이 안맞는 상황인지라... 전기자동차도 루프에는 태양전지판이 들어가는 형태로 가지 않을까 싶네요.

    2012.06.27 06:38 신고
    • Favicon of http://www.100mirror.com BlogIcon 백미러  수정/삭제

      넵 태양광이 자원측면으로 보면 유일한 대안이기도 하지만 역시 타산성이 없는것이 문제입니다...
      이 에너지 문제는 우리나라 뿐만아니라 인류가 걱정해야하는 수준의 문제인것 같아요....

      2012.06.27 13:24 신고
  3. Favicon of http://www.jeux-grattage-en-ligne.com/ BlogIcon Jeux grattage en ligne  수정/삭제  댓글쓰기

    생산했을때의 비교 인데요

    2012.06.27 17:54 신고
  4. Favicon of http://www.automatenspiele7.com BlogIcon http://www.automatenspiele7.com  수정/삭제  댓글쓰기

    이것은 또한 정말 읽기 즐길 아주 좋은 게시물입니다. 공유 많이 감사합니다.

    2013.03.22 22:04 신고
    • BlogIcon 신대만  수정/삭제

      원자력이 가장 효율적이라는 것이 얼마나 허구적인지 모르신다는 겁니까? 이렇게 많은 지식을 가지신 분이. 체르노빌, 후쿠시마 사건을 지나면서 지불해야하는 댓가는 계산도 안되고 그 비용이 지금도 늘어만 갑니다. 제발 원전이 가장 효율적이라는 말은 삼가시기 바랍니다.

      2016.04.16 08:49 신고
    • BlogIcon 신대만  수정/삭제

      원자력이 가장 효율적이라는 것이 얼마나 허구적인지 모르신다는 겁니까? 이렇게 많은 지식을 가지신 분이. 체르노빌, 후쿠시마 사건을 지나면서 지불해야하는 댓가는 계산도 안되고 그 비용이 지금도 늘어만 갑니다. 제발 원전이 가장 효율적이라는 말은 삼가시기 바랍니다.

      2016.04.16 08:49 신고
  5. Favicon of http://excul BlogIcon 구도일  수정/삭제  댓글쓰기

    전기 구동률이 85%된다는 것은 아마 희망사항일 듯 합니다. 송전 손실 5% 관리보관 손실 5% 구동손실 20%정도 그러면 합이 30%이상은 될 겁니다. 그리고 가장 치명적 논리적 오류가 있음에도 연구자들은 언급을 안 한 듯 합니다. 바로 발전소를 지어야 한다는 거죠.. 어마어마한 건설, 관리, 유지, 폐기 에너지가 추가로 필요하다는 겁니다... 개인적으로 전기차는 조삼모사 인 듯 해요..

    2013.10.10 16:42 신고
    • Favicon of http://www.100mirror.com BlogIcon 백미러  수정/삭제

      개인적으로 전력조달이 확대됨에 따라 필요한 발전시설 및 관리비용이 문제라는 생각을 하고 있습니다.
      그런데 전기차가 그렇다고 조삼모사정도라면 현재 메이커가 준비하는 트렌드를 본다면 승산이 너무없는 건 같지는 않다는 생각이 들구요. 아무래도 대체에너지중 그나마 전기가 유력한 것은 맞긴하다는 생각이 듭니다^

      2013.10.10 17:16 신고
  6. yui88  수정/삭제  댓글쓰기

    그런데 전기모터는 모터에서 나온 운동에너지가 바퀴로 전달되는 동안 손실이 전혀 없나요? 모터에서도 열이 발생할 테니 냉각수가 돌아야 하고 핸들도 브레이크도 사람 힘만으로 작동시키기에는 차가 좀 무거울 거 같은데.
    게다가 어떤 자동차든 등화류와 전기장비는 없을 수 없는데, 엔진자동차에서야 그 변환과정에서의 '낭비'되는 에너지에 알터네이터에서 발전되는 전력이 포함되지만 전기자동차는 배터리의 주행용 전력에서 뽑아 써야 합니다.
    즉 엔진에서 발생되는 운동에너지는 바퀴의 구동력+파워트레인의 손실+알터네이터의 전기생산으로 소모되는데, 이 중 바퀴의 구동력만 가지고 전기모터에서 발생되는 운동에너지 전체와 비교하는 것 같아 공정하지 않은 듯합니다. 그래도 전기모터가 효율이 더 좋긴 하겠지만 차이가 생각보다 크지 않을지도 모릅니다.

    2014.07.08 13:44 신고
    • Favicon of http://www.100mirror.com BlogIcon 백미러  수정/삭제

      넵 구동력만 가지고 비교한 것으로 전체 에너지를 평가하는것은 맞지는 않겠죠.
      저 위의 자료가 소스를 환경부에서 받은 것이라서 전체 맥락으로는 기존 연료보다는 낫다는 정도로 보시면 될듯하네요^^
      그런데 말씀하신데로,전기차도 회생제동도 그렇고 뭔가 다른 작용들을 가지고 재충전을 시킬려고 하니 정확히 비교해야한다면 엄청 복잡해지리라고 생각이 됩니다^

      2014.07.08 18:00 신고
  7. Hscholar  수정/삭제  댓글쓰기

    정말 좋은 자료 깔끔하게 정리까지 해놓으셔서 도움이 많이 되었습니다. 발표시 많은 도움이 될 것 같습니다. 감사합니다.

    2014.10.31 23:52 신고
  8. BlogIcon 핵발전은 미래세대에게 비용전가  수정/삭제  댓글쓰기

    잘 읽었습니다.
    핵발전 과정을 보면 이산화탄소를 적게 내거나 값싼 발전이 아닙니다.
    핵발전을 하기 위해 핵연료를 생산합니다. 핵연료를 생산하기 위해 화력발전의 전기를 이용하죠. 한국의 핵발전소가 이산화탄소 배출을 적게 한다고 해도 다른 나라에서 핵연료를 만들기 위해 이산화탄소를 배출하죠.
    핵발전소는 방사성 기체를 주기적으로 배출합니다. 그리고 핵발전소의 시설은 수명이 있기에 수명이 다하면 문을 닫아야 합니다.
    이로인해 핵발전소 주위가 오염이 되어 수백년 사용을 못하게 됩니다. 핵발전소는 현재 세대가 미래세대에게 비용을 전가한다고 할 수 있습니다.
    선진국에서 핵발전을 중단한 이유는 이 비용이 다른 발전에 비해 너무 많이 든다고 판단 하기 때문입니다.

    2016.04.16 10:10 신고
  9. BlogIcon shin  수정/삭제  댓글쓰기

    너무 진지하게 받아들이는 분들이 많아서 피식하며 댓글남깁니다.
    이 자료는 겉핥기 정도의 분석인데, 세세히 들어가 분석하는 것은 바람직한 것은 아니라고 봅니다.
    결과를 통해 전기자동차가 아직은 정말 이상적인 형태의 '탈 것'은 아니구나 정도로 받아들이면 될 것 같습니다.

    이런 이야기들은 대중들에게 쉽게 자주 언급되어야 할 것 같습니다.
    빠르게 변화해가는 현시대에 지금 우리가 다음세대의 에너지를 쓰고 있다고는 하지만, 다음세대가 아닌 우리세대에게 그대로 돌아오는 것일수 있으니까요.

    신재생에너지 태양광, 풍력, 파력, 바이오매스 등등 다 좋습니다.
    어쩌면 올지도 모르는 현재의 핵에너지 시스템이 아닌 핵융합에너지 시대도 좋습니다.
    자주 자주 언급이 되어, 조금더 합리적인 우리의 앞날을 만들어갔음 좋겠네요.
    (지금의 환경부는 국토부 산하 느낌이 나는것은 저만의 착가일까요..?ㅋ)

    2016.04.16 15:34 신고
  10. BlogIcon shin  수정/삭제  댓글쓰기

    너무 진지하게 받아들이는 분들이 많아서 피식하며 댓글남깁니다. 이 자료는 겉핥기 정도의 분석인데, 세세히 들어가 분석하는 것은 바람직한 것은 아니라고 봅니다. 결과를 통해 전기자동차가 아직은 정말 이상적인 형태의 '탈 것'은 아니구나 정도로 받아들이면 될 것 같습니다. 이런 이야기들은 대중들에게 쉽게 자주 언급되어야 할 것 같습니다. 빠르게 변화해가는 현시대에 자꾸만 다음세대의 에너지를 쓰고 있으니 개선하자! 라는 허울만 좋은 구호라는 생각이 되네요. 다음세대가 아닌 우리세대에게 직격탄으로 오리라는건 저만의 느낌일까요.
    신재생에너지 태양광, 풍력, 파력, 바이오매스 등등 다 좋습니다. 어쩌면 올지도 모르는 현재의 핵에너지 시스템이 아닌 핵융합에너지 시대도 좋습니다. 자주 자주 언급이 되어, 조금더 합리적인 우리의 앞날을 만들어갔음 좋겠네요. (지금의 환경부는 환경청이 아님에도 불구하고 국토부 산하 느낌이 나는것은 저만의 착가일까요..?ㅋ)

    2016.04.16 15:38 신고
  11. BlogIcon 김현준  수정/삭제  댓글쓰기

    전기에너지의 효율보다 중요한건 버리는 전기에너지를 쓸수있다는 거죠~전기차 충전의 대부분은 야간에 이루어지게 되고 이 때 전기 사용량은 소비량의 반도 안되고 대부분 버려지죠

    2016.04.23 08:38 신고
  12. ㅇㅇ  수정/삭제  댓글쓰기

    우리나라 현재건설중인 최신 발전소당진화력9호기 열효율이 44%이고 평균 송배전 손실이3.6퍼센트 입니다. 여기서만해도 위의 자료는 거짓입니다. 게다가 테슬라같은 전기차도 저단 1단 또는 2단 변속기 들어갑니다. 전기에너지를 화학에너지로 변환하고 그에너지를 다시 전기에너지로 변환하고 다시 전기모터로 보내고 전기모터 동력을 미션으로 보낸다면 위 자료의 37%의 에너지효율 뻥에가깝습니다.

    2016.09.24 01:48 신고
  13. ㅇㅇ2  수정/삭제  댓글쓰기

    ㅇㅇ//전기에너지를 화학에너지로 변환을 왜 하죠. 그리고 전기 발전을 석유로만 합니까.
    석유만 써야 하는 내연기관에 비해서 전기자동차는 에너지 수급에 대해 선택지가 많습니다.
    그런 것을 고려하면 총체적인 발전 효율은 얼마든지 더 높아질 수 있어요. 수력 풍력 태양광 태양열 다 따져보세요.
    발전이라는건 기본적으로 규모가 크기 때문에 들어가는 비용이나 효율 올리기는 문제가 아닙니다.
    에 물론 원전은 얘기가 다르죠.

    게다가 전기자동차는 차량 자체에서 낭비되는 에너지를 회수하기도 용이합니다. 회생제동, 회생댐퍼, 공회전 없음, 냉각 시스템 간소화,
    파워트레인 간소화, 차량 무게도 줄어들고 전기 시스템은 대형화 될수록 효율도 올라갑니다. 버스나 트럭에도 좋고 전자제어도 쉽습니다.
    클러치도 필요 없고 미션쯤은 성능 문제 안되면 얼마든지 빼버릴수도 있는거고 실제로 빼버려도 고속도로 주행에는 크게 문제 없습니다.
    밤에 버리는 전기를 저장해놨다가 쓰기도 용이해서 이것만 해도 그다지 큰 발전시설 증설 없이 전기자동차 수용이 됩니다.
    석유차량은 연비부터가 일정하게 안나오잖아요. 시내주행만 해도 버리는게 얼마입니까. 저거 연비 엄청 잘 봐준거잖아요.
    배터리만 아니였으면 화석연료 쓰지도 않았을겁니다.

    실질적인 효율 따져보면 2배도 아니고 더 높습니다. 뻥이 아니예요. 발전 때문에 버리는 것보다 석유 때문에 버리는 비용이 훨씬 큽니다.

    2016.10.21 11:22 신고
  14. ㅇㅇ3  수정/삭제  댓글쓰기

    애초에 내연기관 자동차도 휘발유가 자동차에 들어가기 까지 해외에서 원유를 배에다 실어서 정유공장에서 정유한다음 그걸 전국 주유소로 보내야하는데 화력발전소도 정유공장 까지는 비슷하지만 주유소의 경우는 그 과정에서 또 자동차가 쓰이죠. 전국 주유소가 정유공장에 송유관이 연결되어있는게 아니라 트럭으로 옮기는 과정까지 생각하면 그 비효율은 이루 말할 수 없습니다. 전기는 송배전선로 구축하면 오랫동안 이용 가능하죠. 발전연료도 오히려 대용량으로 석유를 사용하는 발전소에 송유관으로 연결하여 공급하면 전국의 주유소로 보내는것보다 더 효율적인 운송이고 환경적으로도 수십만대의 자동차가 도로를 지나다니면서 우리 근처에서 배기가스를 배출하는것보다 발전소에서 집중관리하는게 더 효율적이기도 하죠. 전기자동차가 친환경이 아니라는건 말장난입니다. 적어도 우리네 근처에서 자동차배기가스를 화력발전소로 내쫓는것부터 전기는 아주 범용적인 에너지라 생산 방법만 바꾸면 언제든지 친환경 쪽으로 더 진행할 수 있습니다. 그러고 있고요. 이미 인류는 직접 연료로부터 동력을 얻는것에서 전기를 이용해 동력을 얻는 쪽으로 가고 있습니다. 태양광이 더 보급되고 핵융합발전까지 상용화되면 전기보일러와 전기렌지가 가스보일러와 가스렌지를 밀어내어 도시가스도 사라질겁니다. 에너지를 전기로 통일하고 생산만 여러방식으로 하는거죠.

    2017.01.24 02:44 신고

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