【뉴스퀘스트=김형근 과학전문기자 】 전기자동차(EV)의 인기가 높아지고 있다. 휘발유를 동력으로 하는 교통수단으로 인한 사람의 건강과 환경 피해를 줄일 것으로 기대되고 있기 때문이다.

이에 따라 환경단체는 전기자동차의 신기술을 지지하고, 정부는 판매촉진을 위해 각종 인센티브를 제공하고 있다. 또한 업체들도 코로나19 대유행 이전보다 두 배나 많은 전기 자동차 모델을 출시했다.

연구에 따르면 기후 변화를 역전시키기 위해서는 미국 내 2억7800만 대의 개인용 차량을 가능한 한 빨리 전기화해야 한다. 전기 자동차는 배기가스 배출을 없애기 때문에 휘발유 구동 모델보다 기후 친화적이다.

그러나 흠집 많은 연구… “휘발유 자동차도 타이어 마모로 미립자 배출”

그러나 새로운 연구에 따르면 전기 자동차는 휘발유 자동차보다 더 많은 유해한 미립자 물질을 방출할 수 있다.

그 이유는 어디에 근거하고 있을까? 결론부터 말하자면 전기자동차는 배기 가스는 거의 없지만 중량이 무겁기 때문에 도로와 지면과의 마모로 인해 독성 미립자를 더 많이 배출할 수 있다는 내용이다.

자동차 배기가스 및 연료 효율성 연구 전문 업체인 영국의 이미션스 애널리틱스(EA: Emissions Analytics)가 수행한 이 연구는 이미 2022년에 발표되었다. 그러나 최근 월스트리트저널(WSJ)이 이 문제를 새롭게 조명하면서 다시 새로운 관심을 끌고 있다.

문제는 타이어 마모로 인한 미립자 배출에 있다. 타이어에서 배출되는 대부분의 미립자는 토양과 물로 직접 들어간다는 점이다.

EA 연구에 따르면 전기 자동차의 브레이크 시스템과 타이어 마모로 인한 미립물질 방출량은 배기가스 배출을 줄이기 위한 필터가 포함된 최신 배기관의 자동차가 내뿜는 배기가스보다 무려 1850배 더 많은 입자 물질을 방출하는 것으로 나타났다.

“타이어 개선 문제는 전기차와 휘발유 차 모두에 해당”

전기차는 휘발유 차량에 비해 평균 30% 더 무거운 것으로 나타났다. 이로 인해 브레이크와 타이어 접지면(tire tread)이 표준 차량보다 더 빨리 마모되어 작은 독성 입자가 대기 중으로 방출된다.

연구는 배기가스에 너무 집중한 나머지 이를 제외한 도로 부문의 오염물질인 비(非)배기가스 배출 (NEE: non-exhaust emissions)에 대해서는 소홀히 하고 있다는 지적이다.

EA는 판매량이 높은 패밀리 해치백 차량을 대상으로 타이어 마모 테스트를 실시한 결과 km당 5.8g의 유해물질을 방출하는 것으로 집계됐다고 밝혔다. 이는 유럽 지역에서의 배기가스 규제치인 km당 4.5mg과 비교해 1289배가 높은 수준이다.

그러나 이러한 주장은 일방적이라는 주장도 많다. 타이어 마모로 인한 미립 물질 배출은 전기차나 휘발유 자동차나 마찬가지라는 점이다.

미국 버지니아 공대의 자동차 전문가인 헤샴 라카(Hesham Rakha) 교수는 이 연구가 “부분적으로만 정확하다”고 평가했다.

“부분적으로만 정확한 연구… 휘발유 차도 타이어 마모 미립자 배출”

전기 자동차는 더 무겁지만, 타이어 마모로 인해 많은 미세플라스틱 입자를 공기 중으로 방출하는 것은 세단과 SUV 모두에 해당될 수 있다는 것이다.

라카 교수는 EV 타이어 트레드와 휘발유 차량에서 배출되는 미세플라스틱 양의 차이를 절대적으로 판단하는 것은 매우 어려운 일이라고 지적했다.

타이어에서 나오는 것과 이미 공기 중에 있는 미세 플라스틱을 분리 측정하는 것이 어렵다는 이야기다.

라카 교수와 동료들은 전기 자동차와 휘발유 자동차에서 배출되는 미세플라스틱의 양을 확인하기 위해 현장 테스트를 수행하고 있다.

결과는 나오지 않았지만 라카 교수는 미세플라스틱 배출량이 전기 자동차와 휘발유 자동차 사이에 큰 차이가 없을 것으로 예상한다고 말했다. 그러나 그 차이는 약 20% 정도일 것으로 예상했다.

전기차 배터리의 무게는 보통 약 454kg에 달해 타이어 트레드가 더 빨리 마모된다. 이로 인해 타이어 배출이 발생할 수 있으며 이는 기존의 휘발유 엔진의 배출보다 거의 400배 더 많다.

EA 연구는 평균 현대차 EV의 무게는 1678kg로 같은 크기의 휘발유 자동차의 무게1361kg과 비교가 된다. 비슷한 크기의 볼보 전기차 무게는 2115kg이고, 포드 F150 전기차 트럭의 무게는 2722kg이다.

이에 대해 현대차 홍보팀의 이기훈 부장은 본지와의 통화에서 “차 종(種)과 브랜드에 따라 다르기 때문에 일괄적인 해석을 내릴 수는 없다”고 말했다.

한편 타이어 마모는 타이어를 구성하는 재료와 관련이 있는 것으로 알려졌다. 가벼운 경량 타이어는 일반적으로 원유를 사용하여 개발된 합성 고무로 만들어진다.

천연고무를 사용할 경우에는 충전재와 첨가제를 첨가해야 하며, 그 중 일부는 발암물질로 알려져 있다.

또한, 전기자동차에 사용되는 리튬이온 배터리는 리튬, 코발트 등의 소재로 만들어지며, 두 가지 모두 환경 문제와 연관되어 있는 것으로 알려져 있다.