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Cummins Magazine 2017 Autumn+Winter Vol 88

6 에너지 다변화,

6 에너지 다변화, 우리 앞에 다가온 미래 그동안 전 세계 산업은 디젤엔진을 중심으로 발전해왔다. 하지만 최근 산업 전 분야에 에너지 다변화가 시작되고 있다. 에너지 다변화는 사용 연료 변화와 구동 장치 변화로 나눌 수 있다. 현재 업계에서 진행하고 있는 기술적인 변화는 크게 디젤 파워트레인, 천연가스 파워트레인, 하이브리드 전기, 배터리 전기, 연료전지 전기 이렇게 크게 다섯 가지로 구분해 볼 수 있다. 이 중 하이브리드, 배터리, 연료전지와 같은 전기 동력화 진행 과정은 제품군에 따라 상이하게 적용되고, 일부 제품에 대해서는 적용하는 데 많은 제한이 예상된다. 이에 진행 속도에 따라 세 단계로 나누고, 변화 과정에 영향을 주는 성장 요인과 대상 장비 그리고 지역을 분석해 보았다. 먼저 1단계는 사회적 요구와 가용 기술, 적용가능한 주행 주기, 정부 보조금에 따라 5년 이내 가장 빠르게 전기 동력이 적용될 것으로 예상되는데, 대중교통버스와 일부 소형 상용트럭 시장을 예로 들 수 있다. 1단계에 해당하는 지역은 런던과 같은 선진국의 인구 과밀 지역, LA항구와 같은 배출가스 차단 지역, 중국과 같은 산업정책이 강화되고 있는 지역이다. 2단계는 10년 이내에 기술이 개발돼 적용될 것으로 예상되는 단계로, 광범위한 지역규제 강화와 보조금 증가, 충전시설 확충 등이 주요 성장요인으로 꼽힌다. 전기 동력화가 진행될 예정인 주요 도시용 차량 및 장비 시장이 여기에 해당한다. 지역으로는 경제 성장이 빠르게 진행되고 있는 인도, 동유럽의 인구 과밀 지역과 미국이나 서유럽의 저배출가스 지역(Ultra Less Emission Zone)을 들 수 있다. 마지막으로 3단계는 모든 장비에 광범위하게 전기 동력화가 이뤄지는 단계이다. 경제적인 타당성과 추가적인 핵심기술 개발이 3단계의 주요 성장요인이며, 현재 배출가스 규제가 거의 없는 아프리카나 남미 같은 전통적인 상용차량 시장이 여기에 포함된다. 미래 전기 동력화를 촉진하고 성장시키는 요인들은 다양하다. 배터리나 연료, 전기의 가격 그리고 정부의 인센티브와 범칙금 등 장비를 소유하고 유지하는데 드는 총비용과 충전시설 확충 문제, 출력과 토크, 에너지 밀도 등의 핵심기술 개발 속도 그리고 배출가스 규제의 변화 등이 있다. 이러한 요인들은 각 시장의 특성에 따라 다르게 나타날 것으로 보인다. 1단계 2단계 3단계 성장 요인 • 사회적 요구 • 가용 기술 • 적용가능한 주행 주기 • 정부 보조금 • 향상된 기술 • 광범위한 지역 규제 • 보조금 • 충전 인프라 확충 • 경제적 타당성 • 추가 기술 혁신 해당 지역 • 고밀도 도시(런던) • 배출가스 차단 지역(LA 항구) • 산업 정책 중심 지역(중국 등) • 인구 과밀 도시(인도, 동유럽 등) • 미국, 서유럽에서 저배출가스 지역 • 아프리카, 남미 • 전통적인 상용 차량 장비 예시 일부 주요 섹터(대중 교통 버스 등) 및 다른 분야의 틈새(육로 트럭 등) 주로 도시용 차량과 장비 광범위한 장비에 적용

7 그림1. 2021년 배출가스 규제 예정 현황 (75~751 hp 기준) 캐나다 러시아 유럽 연합 미국 중국 한국 일본 인도 Euro Stage US Tier Ⅰ 1 Ⅱ 2 ⅢA 3 ⅢB Ⅳ 4i 4f Ⅴ 5 브라질 호주 * 관련기관 고려 사항을 기반으로 공포된 사항 및 예측 포함 국제 배출가스 규제 변화 국내의 주요 건설, 농업장비 및 상용차 OEM들은 국내뿐만 아니라 대부분 해외 수출시장을 주요 시장으로 여긴다. 그렇기 때문에 해외 배출가스 규제의 변화는 향후 신새로운 장비를 개발할 때 큰 영향을 주는 요소라 할 수 있다. 먼저, 비도로용 장비 부문을 살펴보면 2021년을 기준으로 유럽과 중국, 인도, 러시아, 브라질, 호주, 뉴질랜드 지역에서 현행보다 강화된 배출가스 규제가 적용될 전망이다. 유럽 지역의 경우는 2019년부터 스테이지 V를 적용하게 될 예정이다. 상용차 부문도 이와 크게 다르지 않다. 이러한 전 세계적인 배출가스 규제 변화가 예고되어 있기에 국내 OEM사들은 이에 따른 대책 마련이 매우 중요한 시점이다.(그림1 참고) 국내 전기동력 상용차 및 장비 현황 국내 상용차 및 건설 장비가 전기동력으로 변화하는 데에도 정부의 배출가스 규제 및 친환경 정책이 많은 영향을 주고 있다. 먼저 배출가스 규제를 살펴보면, 국내 시장에서는 2015년 유로6와 티어4파이널 배출가스 규제가 적용되기 시작했다. 현재 전 세계 배출가스 규제를 보면 버스와 상용차에 적용되는 EPA’17 또는 유로 6를 적용하고 있는 나라가 전 세계의 35퍼센트이고, 건설용 장비에 적용되는 티어4파이널 규제를 적용한 나라는 18퍼센트이다.(그림2, 3 참고) 이러한 현황을 볼 때 한국은 배출가스 규제에 비교적 빨리 적용하고 있다고 볼 수 있다. 정부에서는 2017년 친환경 정책의 일환으로 전기차 보급 확대 방안을 발표했다. 여기에 포함된 시행안을 보면, 새로 구입하는 공공기관 차량 중 70퍼센트를 전기차 혹은 친환경차로 확대, 친환경 차량에 대한 지원금 확대, 전기차 충전시설 확대 등이 포함되어 있다. 이에 발맞춰 서울시를 비롯한 부산시, 대구시, 제주시 등 주요 지자체들도 전기버스 보급에 앞장서고 있다. 정책 변화에 따라 가장 큰 영향을 받을 것으로 예상되는 부분은 1톤급 소형트럭과 공공버스 부분이다. 2016년 기준으로 전체 국내 상용차 및 건설장비 시장규모는 약 5백만 대에 이른다. 이 중 전기차는 50대 안팎으로 대부분 공공기관의 버스용으로 운행되고 있고, 2018년 관련 업계에서 발표한 출시계획을 모두 합해도 300대 수준에 머무르고 있다. 관련 업계 현황을 살펴 보면, 상용차의 경우 현대, 두산, 자일대우, 르노삼성, 우진산전, 대동