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재미있는 환경이야기

전기자동차 이야기
* 이 이야기는 한국환경공단 환경도서 [중학생이 되기 전 꼭 알아야 할 환경 상식 10가지]에 실린 내용을 게재한 것입니다. 더 많은 이야기를 읽고 싶은 분은 한국환경공단 누리집을 확인하세요!

자동차의 발명과 인류 최초의 교통사고

자동차의 시초는 1482년 레오나르도 다빈치가 설계한 태엽 자동차입니다. 벽에 걸린 시계의 태엽을 감아주다가 태엽을 감던 손잡이가 튕겨져 나와 이마를 다치게 되면서, 이같이 태엽이 풀리는 힘을 이용해 만든 태엽 자동차를 설계했다고 합니다. 이 후에 많은 사람들이 다양한 형태의 자동차 발명을 시도했습니다. 1599년 네덜란드의 물리학자 시몬 스테빈은 나무수레에 돛을 달아 바람의 힘으로 움직이는 풍력 수레를 발명했지만, 바람의 방향이 일정치 않아 원하는 방향으로 갈 수 없는 문제로 더 이상 개발이 되지 않았습니다. 1680년 영국의 과학자 뉴턴도 물을 끓여 발생한 증기를 뒤로 내뿜어 앞으로 나가는 증기추진 자동차를 계획했지만, 실제 만들어지지는 않았습니다.

최초의 자동차는 프랑스 군사 기술자인 니콜라스 조셉 퀴뇨가 만든 증기자동차입니다. 전쟁터에 무거운 대포를 쉽게 운반할 방법을 연구하던 그는 1765년 영국의 제임스 와트가 발명한 증기기관을 알게 되었고, 이 방식을 이용해 자동차 앞에 커다란 물통을 달고 물통의 물을 끓여서 생긴 증기의 힘으로 앞으로 나아가는 증기자동차를 발명하게 됩니다. 이 증기자동차는 1769년 프랑스 국민들이 지켜보는 가운데 성대한 시험운전을 하게 되었는데, 자동차에 방향키와 브레이크가 없어서 남의 집 담벼락을 부수는 세계 최초의 교통사고를 내고 말았답니다.

자동차의 발달과 전기자동차
이후 증기기관의 단점을 보완해 탄생한 것이 가솔린(휘발유)을 태워서 발생되는 열로 엔진을 움직이는 가솔린 기관입니다. 가솔린 기관은 독일의 오토가 발명했고, 1886년 칼 프리드리히 벤츠가 세계 최초의 현대식 자동차 '페이턴트 모터바겐'을 발명했습니다. 이 자동차는 바퀴가 3개였지만, 오늘날 자동차에 사용되는 기본적인 구조인 엔진과 엔진에서 얻은 힘을 전달하는 장치, 차를 떠받치는 몸체를 모두 가지고 있었습니다. 하지만 그 당시의 자동차는 모두 손으로 직접 만들어야 했기에 너무 비싸서 일반인들은 자동차를 탈 수 없었으며, 1903년 미국의 헨리 포드가 자동차 공장을 설립하고, 1908년 '모델T'라는 자동차를 대량 생산하면서 자동차는 지금처럼 일반인들이 이용할 수 있게 됐습니다.
톡톡 쏘는 차가운 매력의 소유자
포드 자동차에 의해 자동차의 대중화 시대가 열리면서 자동차 산업은 매우 빠르게 발전했으며, 2016년 우리나라에서만 약 2천만 대의 자동차가 등록돼 움직일 정도로 우리 생활에 없어서는 안 될 필수품으로 자리를 잡았습니다. 하지만 이렇게 자동차가 늘어나면서 휘발유와 같은 화석연료를 주로 사용하는 자동차는 지구온난화와 같은 환경문제의 주범으로 몰리기 시작했으며, 이제는 환경오염을 일으키지 않는 친환경적인 자동차의 개발에 모든 나라가 힘을 모으고 있습니다.

대표적인 친환경 자동차는 전기자동차입니다. 기존자동차는 움직이는 힘을 화석연료를 태워서 얻는 반면, 전기자동차는 충전된 전기를 이용하기에 지구온난화의 주범인 온실가스의 배출이 적고, 소음이 거의 없습니다. 화석연료를 사용하는 엔진이 사라지고 전기 모터가 엔진 역할을 하는 전기자동차는 성능보다 제품 가격이 높고 충전소가 부족하다는 단점이 있습니다. 하지만 이런 문제는 국가와 자동차 제조 기업 간의 협력을 통해 전기자동차 구입 비용 지원과 전기자동차 전용 충전소 설치 등과 같은 방법으로 점차 해결되고 있습니다.
우리도 친환경 자동차

화석연료 엔진과 전기모터를 동시에 사용하는 하이브리드 자동차는 출발과 저속 주행 시에는 엔진의 사용 없이 전기모터의 힘만으로 움직입니다. 속도를 줄일 때 브레이크를 밟으면 전기모터가 발전기로 전환돼 전기를 생성하고 차 안에 설치된 충전기에 전기를 충전합니다. 이 때문에 연료 사용량은 기존의 화석연료 자동차보다 40% 이상 높으며, 대기오염 가스 배출량은 매우 낮습니다. 태양광 자동차는 태양빛을 받아 전기로 만들어주는 태양전지를 자동차 표면에 부착해 여기서 생산된 전기로 전기모터를 사용하는 자동차입니다.

태양의 빛을 이용하기 때문에 영구적으로 사용할 수 있으며 대기오염 물질이 나오지 않기 때문에 친환경적입니다. 하지만 비 오는 날이나 밤과 같이 햇빛이 없을 경우에는 사용할 수 없으며 충전 시간이 느린 점도 보완해야 할 부분입니다. 수소 자동차는 수소를 에너지원으로 사용하기 때문에 환경오염 물질이 거의 배출되지 않으며, 물을 주원료로 하기에 석유와 같이 고갈 문제를 걱정하지 않아도 됩니다. 충전 시간도 30분에서 수 시간씩 걸리는 전기자동차에 비해 3분 정도밖에 걸리지 않고, 1회 충전으로 수백 km를 달릴 수 있습니다. 다만, 수소가 폭발했을 경우에 매우 위험할 수 있다는 문제를 보완해야 합니다.

활동거리

1. 각 시대별로 가장 많이 사용되었거나 사용될 것 같은 교통수단을 찾아서 ○ 표시해 보세요.

활동거리
1700년 1915년 2016년 2030년
마차, 수레 (   )
자동차 (    )
전기자동차 (     )
마차, 수레 (     )
자동차 (    )
전기자동차 (     )
마차, 수레 (     )
자동차 (    )
전기자동차 (    )
마차, 수레 (     )
자동차 (     )
전기자동차 (    )

2. 다음은 미국 스탠퍼드 대학교의 '토니 세 바'라는 교수님이 하신 말씀입니다. 보기에 있는 적절한 단어를 골라 (    )로 된 빈 칸에 넣어보세요.

보기: ① 전기자동차, ② 화석연료를 사용하는 자동차

"(    )가 매력적인 이유는 석유를 필요로 하지 않는다는 것이다. 차 안에 설치된 충전기가 고장 나지 않아서 80년 동안 쓸 수 있는 자동차가 나오고, 그래서 2030년에는 (    )의 종말이 올 것이다. 앞으로의 자동차 산업은 (    )가 장악하고, 모든 (    )가 목적지만 입력하면 스스로 알아서 달리는 세상이 올 것이다."

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