[정우덕 칼럼] 전기차의 시내 주행 연비가 좋은 이유는 뭘까?

내연기관 차량과 전기차 모두 정속주행을 하면 고속도로 주행 속도에서의 연비가 시내 주행 속도에서보다 더 떨어진다. 이는 공기 저항의 증가와 동력기관 효율의 감소라는 명확한 물리학적 현상에서 기인한다.

그런데 실제로 운행해보면, 고속도로 주행은 정체 현상이 없는 이상 정속에 가깝게 유지되기가 쉬운 편이지만 시내 도로 주행은 제동이 빈번하게 발생하면서 차량이 지니고 있던 운동에너지가 다른 형태로 변환되어야 한다.

전기차는 이런 상황이 일어날 때마다 회생제동을 통해 운동에너지를 전기에너지로 상당 부분 회수하지만, 내연기관 차량은 브레이크를 통해 마찰열로 모두 바꿔버리게 되므로 다시는 쓸 수 없게 된다.

그리고 시내 주행 중 교통 체증이나 신호 대기 때문에 정차해 있는 시간도 고려해야 한다. 전기차는 공회전하지 않으므로 정차 중에 에너지 소모가 거의 없어서 1시간 동안 정차해도 1~2km 정도 갈 에너지(200wh 정도)만 소모된다.

반면에 내연기관 차량은 공회전으로 인해 낭비가 심하다. 환경부에 따르면 10분 공회전을 했을 때 1.6km 갈 연료(138cc)가 소비된다고 하니 전기차의 5~10배 수준에 달하는 정도다.

그 결과 내연기관 차량의 시내 주행 효율이 매우 안 좋으며, 상대적으로 고속도로 주행 연비가 좋아 보이게 되는 것이다.

하지만 전기차는 다른 손실을 거의 배제하게 되므로 저속주행의 유리한 점이 그대로 드러나게 된다. 결론적으로 시내 주행 속도가 최적이라는 얘기다.

참고로, 내연기관 차량에 전기 모터를 추가하여 전기적으로 동력을 보조하고 회생제동도 가능하게 하는 등 주행 효율을 높인 하이브리드차도 제동에 의한 운동에너지 손실을 어느 정도 줄일 수 있어서 시내 주행 연비가 고속 주행 때보다 높은 편이다.

현대차 아반떼 1.6리터 가솔린 17인치를 예로 들자면, 일반 모델은 시내 13.1km/L, 고속 16.6km/L이지만, 하이브리드는 시내 20.3km/L, 고속 18.6km/L로 인증됐다는 점은 우리에게 시사하는 바 적잖다.