태양광으로 달리는 차세대 자동차…주행거리 늘려 보급에 박차

미국, 전기차 소유자 5명중 1명 다시 내연차로 회귀

미국 태양광차 '앱테라' 하루 최대 약 1600km 주행 가능

테슬라, 태양광 패널 설치하려면 ’가정용 패널’도 구매해야

친환경차에는 전기차를 비롯해 수소자동차, 하이브리드 등이 있다. 특히 배터리에 저장된 전기로 모터를 구동해 움직이는 전기 자동차는 친환경, 소음, 저렴한 충전 요금 등을 장점으로 내세우며 2019년 이후 연평균 20%씩 성장률을 기록하고 있다.

그러나 데이비스 캘리포니아대 교통연구소 연구팀이 설문조사를 통해 조사한 결과, 미국인의 전기차 소유자 중 약 20%가 다시 내연차로 돌아왔다는 연구결과가 나왔다. 배터리 충전 시간이 오래 걸리고 1회 충전 시 주행거리가 짧다는 이유를 꼽았다. 통상 전기차의 주행거리는 보통 500km정도지만 에어컨과 난방 이용시 실주행거리는 더 짧아진다. 게다가 배터리 제조과정 역시 온실가스 배출을 유발한다는 논란이 끊이지 않고 있다.

이에 자동차업계에서는 이러한 단점을 극복한 태양광 자동차가 수소차 등과 함께 차세대 글로벌 친환경 자동차 혁신을 선도할 것이라고 내다보고 있다. 시장조사 기관 '얼라이드마켓 리서치'에 따르면, 태양광 자동차 시장규모는 2023년 3억 2950만 달러(약 4166억원)에 달하며 2030년까지 매년 43.3% 성장해 40억 8760만달러(한화 약 5조억원)규모로 늘어날 것이라는 전망이 나왔다.

앞서 2009년 일본 도요타가 하이브리드 자동차인 프리우스에 태양광 발전 패널 옵션을 선보인 바 있다. 하지만 주차 중에만 태양광 패널로 발전이 가능해 유럽에서 제한적으로 출시됐다. 지난 2016년 테슬라는 태양광 산업 관련 기업 ‘솔라시티’를 인수하면서 태양광자동차 시장 진출을 선언했다. 같은해 중국의 태양광 패널 전문업체 하너지도 태양광 전기차를 선보였다.

최근 태양광 패널의 단점을 개선한 '태양광 자동차'가 출시되고 있다. 태양광자동차는 태양광 패널로 태양 에너지를 흡수해 태양 전지에 저장한 뒤 이 전기로 모터를 구동시켜 움직인다.

미국의 태양광 자동차 스타트업 앱테라는 태양광 에너지로 하루 최대 1000마일(약 1600km)까지 주행할 수 있는 양산형 태양광 전기차 출시를 발표했다.
 
그밖에 호주의 EVX 벤처스, 중국의 하너지 등 여러 업체가 태양광자동차 시장에 뛰어들었다.

미국 에너지부에 따르면 태양광 전기 차량은 하이브리드차와 내연기관차에 비해 효율성이 높다. 하이브리드차는 차량 동력 생산에 연료의 21~40%가 사용되며, 나머지(약 69%)는 엔진에서 열로 소모된다. 휘발유차도 동력에 쓰이는 가솔린 연료의 12~30%만 동력에 쓰이고 나머지 70%와 25% 정도가 각각 엔진과 휠에서 소모된다. 반면 태양광 차는 연료와 열 손실을 최대한 줄이면서 연료를 동력 에너지로 변환해 효율성이 월등히 높다는 분석이다.

전문가들은 전기차나 하이브리드차에 비해 순수 태양광자동차의 상용화는 아직 더 많은 시간이 걸릴 것으로 보고 있다.

현재 태양광 전지판의 최고 광전 효율은 20~35% 수준에 불과하다. 따라서 더 많은 동력을 공급하기 위해서는 초고효율 및 경량화된 전지판 개발이 해결해야 할 과제로 남아있다. 또 아파트 지하주차장이 많은 우리나라 환경에서는 충전이 용이하지 못하다는 단점이 걸림돌로 작용하고 있다.
 
일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 수년간 테슬라의 태양광 발전 및 에너지저장장치(ESS) 사업이 자사의 자동차 사업만큼 성장할 수 있을 것이라고 공언해왔다. 실제로 회사의 지난 2분기 ESS 사업 매출은 8억6600만달러(약 1조200억원)로 사상 최대 실적을 나타냈다.