목차
탄소중립 시대를 맞이하면서 친환경 자동차에 대한 관심이 급격히 증가하고 있습니다. 특히 전기차와 수소차는 내연기관차의 대안으로 주목받고 있으며, 각각 고유한 장점과 한계를 가지고 있습니다.
전기차는 배터리에 저장된 전기를 모터로 직접 구동하는 방식으로, 운행 중 직접적인 배출가스가 없다는 특징이 있습니다. 반면 수소차는 수소연료전지를 통해 전기를 생산하여 모터를 구동하며, 운행 중 물만 배출합니다.
2024년 기준, 국내 전기차 누적 보급량은 약 39만 대, 수소차는 약 3만 대를 기록했으며, 정부는 탄소중립 목표 달성을 위해 두 차종 모두에 대한 보급 확대 정책을 추진하고 있습니다. 본 분석에서는 효율성, 탄소배출량, 유지비용 등 다각도로 두 차종의 환경적 영향을 비교해보겠습니다.
전기차는 배터리에서 모터로 직접 전기를 공급하는 단순한 구조로 인해 높은 에너지 효율성을 자랑합니다. 전기차의 전체 에너지 효율은 약 80% 수준으로, 화석연료 발전소에서 바퀴까지의 전체 과정(Well-to-Wheel)을 고려하더라도 우수한 효율성을 보여줍니다.
| 구분 | 전기차 | 수소차 | 내연기관차 |
| 에너지 효율 | 80% | 40% | 25% |
| 1km당 에너지 소비 | 약 15kWh/100km | 약 1kg H2/100km | 약 8L/100km |
수소차는 수소를 연료전지에서 전기로 변환하는 과정에서 에너지 손실이 발생합니다. 수소 생산부터 저장, 운송, 차량 구동까지의 전 과정에서 효율성은 약 40% 수준으로 전기차에 비해 낮습니다.
특히 수소 생산 과정에서의 에너지 손실이 가장 큰 요인으로 작용합니다. 현재 상용화된 수소 대부분은 천연가스 개질을 통해 생산되며, 이 과정에서 상당한 에너지가 소모됩니다.
전기차의 생애주기 탄소배출량은 내연기관차 대비 70% 이상 적다는 연구결과가 발표되었습니다. 독일의 경우 전기차는 19.32톤, 내연기관차는 44.01톤의 생애주기 탄소배출량을 보였습니다.
| 차종 | 1km당 CO2 배출량 | 생애주기 총 배출량 |
| 전기차 (아이오닉5) | 89g | 19.32톤 |
| 수소차 (넥쏘) | 103g | 약 25톤 |
| 내연기관차 | 252g | 44.01톤 |
수소차는 운행 중 물만 배출하지만, 수소 생산 과정에서의 탄소배출을 고려해야 합니다. 현재 상용화된 회색수소(천연가스 개질)의 경우, 1kg의 수소 생산 시 약 10kg의 CO2가 배출됩니다.
그러나 그린수소(재생에너지 활용 수전해) 기술이 상용화되면 수소차의 환경성이 크게 개선될 것으로 전망됩니다. 현재 그린수소 생산 비중은 전체의 4% 수준이지만, 2030년까지 30% 이상으로 확대될 계획입니다.
전기차의 환경성은 전력 생산원에 따라 크게 달라집니다.
전기차는 내연기관차 대비 유지비용이 현저히 낮습니다. 주요 비용 절감 요인은 다음과 같습니다:
수소차는 연료전지 스택의 정기적인 점검과 교체가 필요합니다. 연료전지의 수명은 약 15-20만km로 전기차 배터리보다 짧은 편입니다.
| 항목 | 전기차 | 수소차 | 내연기관차 |
| 연간 연료비 | 60만원 | 120만원 | 200만원 |
| 정비비용 | 낮음 | 중간 | 높음 |
| 주요 부품 교체 주기 | 10년 | 7년 | 5년 |
2025년 친환경차 보조금 지원 규모는 전기차 1조 5,057억원, 수소차에도 상당한 지원이 예정되어 있습니다. 특히 올해부터는 차량의 주행성능과 충전, 배터리 안전성을 기준으로 차등 지원됩니다.
전기차와 수소차는 각각 고유한 장점과 한계를 가지고 있으며, 현재 시점에서는 전기차가 환경성과 경제성 측면에서 우위를 보이고 있습니다.
장기적으로는 두 기술이 상호 보완적 역할을 할 것으로 전망됩니다. 승용차 및 도심 운송은 전기차가, 장거리 운송 및 상용차는 수소차가 주도할 가능성이 높습니다.
정부의 지속적인 정책 지원과 기술 발전을 통해 두 차종 모두 내연기관차를 대체하는 친환경 모빌리티의 핵심 축으로 성장할 것으로 기대됩니다. 특히 재생에너지 확대와 그린수소 기술 상용화가 실현되면, 진정한 의미의 친환경 교통수단으로 자리잡을 수 있을 것입니다.