당신 곁의 전기차, 전기 버스
전동화의 바람은 거의 모든 차종에 불어닥치고 있습니다. 세단, 스포츠카, SUV 같은 전통적인 승용차는 물론이고 이륜차(오토바이), 트럭 심지어는 건설장비조차 전동화되는 추세죠. 그중에서도 우리의 일상에서 가장 쉽게, 부담 없이 만날 수 있는 것은 역시 서민의 발, 버스입니다.
사실, 대형 상용차는 전동화에 어려움이 많습니다. 차체가 크고 무거워질수록 전기 소모량이 늘어나고, 큰 배터리를 탑재하니 그만큼 무거워져 주행거리가 줄어드는 악순환이 반복되기 때문인데요.
버스의 경우 예외적으로 특유의 운행 패턴 덕에 상용차 중 가장 빠르게 전동화가 이뤄지고 있습니다. 오늘 출근길에도 탔을지 모를 전기차, 전기 버스는 일반 전기차와 무엇이 다르고, 어떻게 보급되고 있을까요?
전기차와 버스는 찰떡궁합이라고?
일반적인 대형 상용차와 달리, 버스는 특성상 전동화가 수월합니다. ⓒ 현대자동차
앞서 이야기한 것처럼 대형 상용차의 전동화는 제법 어려운 일이기 때문에 버스의 전동화가 다소 의아하게 느껴질 수 있겠습니다. 하지만 의외로 전기차와 버스는 찰떡궁합입니다.
버스는 기차처럼 정해진 노선을 따라 운행하는 데다, 시내버스 기준으로 기점에서 종점까지의 거리는 보통 100km 이내이기에 긴 항속 거리를 요구하지도 않습니다. 커다란 차고지가 있어 전용 충전 설비를 배치하기에도 용이합니다. 더군다나 도심 교통량의 상당 부분을 차지해 전기차로 전환했을 때 도심 대기 환경 개선 효과도 매우 큽니다.
초기의 전기 버스는 공중 가선을 통해 급전하는 트롤리버스 형태였습니다. ⓒ Wikipedia
이러한 운행 특성과 장점 덕에 전기 버스는 꽤 오래전부터 연구되어 왔습니다. 20세기 중반부터 유럽을 중심으로 많은 나라에서 공중 가선을 통해 전기를 공급받아 전철처럼 운행하는 트롤리버스(무궤도전차)가 운행되어 왔죠. 또한 트롤리버스에 예비 배터리를 장착한 하이브리드 전기 버스도 개발됐습니다.
2010년대에 이르러 가공 전차선 없이 내장 배터리 만으로 운행하는 배터리 전기버스가 도입되기 시작합니다. 오늘날 배터리 전기 버스는 새로운 친환경 대중교통으로 부상하고 있습니다. 그렇다면 승용차의 몇 배에 달하는 몸체를 가진 버스는 어떻게 충전할까요?
전기 버스 충전 방법은
전기버스의 가장 큰 과제 역시 충전입니다. 물론 충전기를 직접 찾아가 충전하는 전기 승용차와 달리, 전기 버스는 정해진 노선을 따라 운행하다가 차고지로 복귀하기 때문에, 운행 종료 후 차고지에서 충전하면 됩니다.
그러나 승용차보다 용량이 서너배 이상 큰 버스의 배터리를 보다 효율적으로 충전하기 위해 다양한 방법이 연구되고 있습니다.
전기 버스의 역시 플러그인 충전 방식이 가장 널리 사용됩니다. ⓒ Alexander Dennis
현재 시판 중인 전기 버스 대다수는 승용차와 마찬가지로 충전 플러그를 꽂아 완속 또는 급속으로 충전하는 방식을 채택하고 있습니다. 국내 전기 버스 역시 대부분 플러그인 방식을 사용 중인데요.
충전기 구축이 가장 쉽고 저렴해 대도시는 물론 지방에서도 도입이 용이하다는 장점이 있지만, 충전 시간이 길고 충전 중 운행이 불가능하다는 단점이 있습니다.
이를 해결하기 위해 탈착식 배터리를 1분 만에 교체할 수 있는 배터리 스왑 방식, 버스전용차로에 충전 코일을 깔아 운행 중 충전이 이뤄지는 무선 충전 방식 등이 시범적으로 운영 중이지만, 비싼 인프라 구축 비용과 잦은 고장으로 널리 도입되지는 못했습니다.
운행 거리가 짧고 차고지가 잘 조성된 유럽에서는 팬터그래프 충전 방식을 사용합니다. ⓒ ASSURED Project
노선의 평균 운행거리가 짧은 유럽의 경우 팬터그래프 방식을 사용하기도 합니다. 이 방식은 직접 충전 플러그를 꽂을 필요 없이 집전장치를 연결해 급속 충전이 가능한데요. 전자동으로 집전장치가 연결돼 간편하고 충전 시간이 짧다는 장점이 있습니다.
하지만 차고지나 정류장에 급전 장치를 설치하는 비용이 많이 들고, 트럭 등 다른 대형 차의 운행이 제한될 수 있다는 단점이 있습니다. 또 배터리 용량이 작아 장거리 노선에는 적합하지 않습니다.
더 효율적이고, 더 나은 충전 방식을 연구하기란 차종 불문, 전기차 산업의 영원한 숙제인 듯합니다. 그나저나 세계 최초로 전기 버스를 상용화한 국가가 우리나라라는 사실, 알고 계셨나요?
국내 전기버스 도입 현황과 전망
우리나라는 세계 최초의 전기 버스 상용화 국가이자 글로벌 전기 버스 시장을 선도하고 있습니다. ⓒ 현대 트럭&버스
우리나라는 2010년 서울 남산순환버스 노선에서 세계 최초로 상용화한 이래로 글로벌 전기 버스 시장을 선도하는 국가로 우뚝 섰습니다. 세계적인 초거대 도시권인 서울 수도권을 중심으로 부산, 대전, 광주 등 전국 각지의 주요 시내버스 노선에 전기 버스가 투입되고 있는데요.
2022년 국내에 신규 등록된 전기 버스는 약 1,600대가량으로, 우리나라의 전기 버스 시장은 매년 2배 가까이 가파르게 성장하고 있습니다.
앞으로는 보다 다양한 형태의 국산 전기 버스를 만나볼 수 있겠죠? ⓒ 현대자동차
앞으로 많은 인원 수송이 필요한 대도시 권역에서는 전기 굴절 버스, 전기 2층 버스 등 보다 다양한 전기 버스가 순차적으로 도입될 예정인데요. 앞으로 통근길에 더 다양한 전기 버스를 자주 만날 수 있겠죠? 우리의 일상 속에서 더욱 흔히 보게 될 전기 버스의 발전을 기대해 봅니다.
필진 엘제이
자동차 전문기자 출신 콘텐츠 에디터.
전기 자동차 이야기를 쉽고 재밌게 풀어드립니다.