[남순건의 과학의 눈] 전기차는 그린 뉴딜일까

[남순건의 과학의 눈] 전기차는 그린 뉴딜일까

입력 2021-03-15 20:24
수정 2021-03-16 02:12
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남순건 경희대 물리학과 교수
남순건 경희대 물리학과 교수
코로나19 대유행보다 인류에게 더 큰 위험은 기후위기라는 데 이견이 없다. 이 막중한 위기 대응을 위해서는 전 지구적 해법이 필요하다는 것에도 다들 동의한다. 탄소배출 저감 노력이 그중 가장 중요하다. 최근 뉴스를 보면 가시적 변화가 전기자동차에서 올 것 같은 분위기이다. 화석연료를 태우면서 달리는 자동차들을 배기가스가 전혀 없는 전기차로 다 바꾸고 나면 한숨 돌릴 수 있을 것 같은 생각이 들 것이다. 그렇지만 전기자동차를 자세히 살펴보면 심각하게 개선해야 하는 것들이 드러난다.

우선 전기 발전시설을 생각하게 된다. 앞으로 국내에서만 수천만대가 될 전기차를 충전하는 데 현재 발전시설로는 부족하다는 것은 자명하다. 원자력발전 확대에 대해 지금처럼 소극적인 대응이 지속될 경우 태양광, 풍력 등으로 충분한 전기공급을 하긴 어렵다. 결국 폭발적으로 늘어나는 전기 수요를 충당하기 위해 화력발전소를 증설하게 될 것이다. 이렇게 되면 전기차가 그린 뉴딜의 중심이 아닌 눈 가리고 아웅 하는 형국이 되는 것이다.

전기 생산 문제가 해결된다고 하더라도 또 다른 심각한 문제가 있다. 전기배터리 문제다. 충격에 약해 쉽게 화재가 나고, 겨울철엔 배터리 성능이 크게 저하되며, 충전시간이 불편할 정도로 길고, 쓰고 난 배터리를 폐기하기 어렵다는 비교적 작은 문제들을 이야기하는 것이 아니다. 훨씬 더 심각한 국제적 문제들이 있다.
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현재 전기차에 주로 사용되고 있는 리튬이온 전지의 음극은 구리에 코팅된 흑연이고 양극은 알루미늄에 코팅된 금속산화물이다. 충·방전 시 리튬 이온이 전극 사이를 오가며 전력이 만들어지는 것이다. 양극에 사용되는 금속산화물에는 코발트가 들어 있다. 그 외에도 니켈, 망간, 알루미늄을 다양한 비율로 조합해 최적의 배터리 성능을 얻으려고 하고 있다.

리튬은 대부분 남미나 호주의 말라버린 소금 호수에서 나온다. 여기서 리튬을 추출하기 위해 지하수를 대규모로 사용하기 때문에 환경에 막대한 피해를 가져온다. 더 심각한 것은 코발트다. 현재 전체 코발트 생산량의 70% 정도는 아프리카의 콩고인민공화국에서 나온다고 한다. 콩고에서 나오는 구리에는 비교적 많은 양의 코발트가 섞여 있다. 폭발적 수요 증가에 따라 코발트 가격은 치솟고 있으며 이득은 공산 독재국가인 콩고인민공화국의 부패한 정권 유지에 도움을 주고 있을 것이다. 게다가 생산량의 절반 정도는 작은 토굴에 기어들어 가는 5~9세의 어린이들이 채굴하는 것이라 한다. 어두운 토굴 속에서 몸에 좋을 리 없는 코발트를 손으로 파내고 제대로 임금도 받지 못하며 죽기도 하는 아이들의 희생이 있는 것이다. 물론 코발트 사용을 줄이고 없애려는 기술 개발 노력이 많이 있지만, 코발트가 전혀 없는 전지가 상용화되기까지는 많은 시간이 걸릴 것이다. 그리고 아쉽게도 이러한 연구를 하는 주된 이유는 치솟는 가격 때문이지 어린이들의 눈물을 줄이기 위해서는 아니다.

아이들의 피눈물을 생각하면 전기차를 타고 다니며 마음이 편안할 수 없어야 한다. 물론 이 글을 쓰고 있는 컴퓨터 배터리에도 코발트가 조금 들어 있으나, 전기자동차에는 훨씬 많은 양의 코발트가 들어 있다. 이처럼 전기 공급과 배터리에 대한 심각한 개선이 있기 전에는 전기차가 그린 뉴딜이라고 장밋빛 청사진을 보여 주기에는 어두운 면이 너무 많다는 점을 꼭 지적해야 할 것 같다.
2021-03-16 29면
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