전기차 3요소에 대한 단상

도로에서 이전보다 전기차를 많이 볼 수 있다. 미국 전기차기업 테슬라의 CEO 일론 머스크도 2030년까지 2000만대의 전기차를 생산하겠다고 밝혔다. 그러나 디젤발전기가 달려 있는 전기차 충전소 사진은 무공해 자동차라고 여겨지는 전기차에 대해 많은 것을 생각하게 한다.

내연기관 자동차와 구별되는 전기차의 3요소는 연료(전기), 이차전지, 전력변환장치이다. 발전과 수송은 지구온난화의 대표적인 주범이다. 전기차는 연료로 전기를 사용하므로 수송 부문에서 이산화탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 그러나 이는 화석연료를 사용하지 않는 전기를 사용할 때만 의미가 있다. 현재 신재생에너지나 원자력발전 없는 전기차의 사용과 보급은 공허한 이상에 불과하다는 지적이 나오는 이유이다.

전기차의 핵심인 이차전지는 한국이 세계 1, 2위를 다투는 영역이다. 우수한 이차전지를 만들기 위해서는 이차전지의 내부 현상을 들여다볼 수 있어야 하는데 연구용원자로 중성자만 한 게 없다.

또 전기차의 속도를 조절하는 전력변환장치에는 전력반도체가 쓰인다. 이 반도체는 매우 큰 전력을 다루므로 반도체 내부 도핑 물질의 균일도가 극도로 좋아야 한다. 현재까지 개발된 상용 도핑 방법 중 중성자를 이용하는 ‘중성자 도핑법’의 균일도가 가장 좋다. 중성자 도핑 반도체는 전기차, 고속철도를 비롯해 다양한 분야에서 이미 사용되고 있다. 이처럼 원자력과 중성자는 전기자동차와는 떼려야 뗄 수 없는 관계를 갖고 있다.