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교통기술사 · 개념서 · 교통환경 및 지속가능성

환경친화적 자동차

설명 영상 환경친화적 자동차 · 2:32

왜 배우는가: 환경친화적 자동차는 대기오염과 온실가스를 줄이는 교통 대책의 핵심 수단이다. 법적 정의가 있어야 지원과 의무의 대상을 정할 수 있어 실무에서 먼저 알아야 하는 개념이다. 정의와 종류를 정확히 써야 이후 지원제도와 충전시설 설명이 맞게 이어진다.

출제 이력: 제123회 1교시 6번, 제96회 3교시 5번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

환경친화적 자동차는 법이 정한 요건을 갖추어 고시된, 저공해·저배출 자동차다.

이 정의는 자동차의 종류와 인정 절차를 함께 담는다. 답안 첫 줄에는 이 문장을 그대로 쓰고, 이어서 종류와 요건을 적는다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

  • 환경친화적 자동차: 법 제2조제2호의 요건을 모두 갖추고 고시된 자동차다.
  • 전기자동차: 전기 공급원에서 충전한 전기에너지를 동력원으로 쓰는 자동차다.
  • 하이브리드자동차: 연료와 전기에너지를 조합해 동력원으로 쓰는 자동차다.
  • 수소전기자동차: 수소를 사용해 발생시킨 전기에너지를 동력원으로 쓰는 자동차다.
  • 태양광자동차: 태양에너지를 동력원으로 쓰는 자동차다.
  • 에너지소비효율: 자동차가 에너지를 얼마나 효율적으로 쓰는지 나타내는 기준이다.
  • 전용주차구역: 환경친화적 자동차만 주차하도록 지정한 구역이다.
  • 충전시설: 전기자동차 등에 전기를 공급하는 설비다.

2. 개념 풀이

쉬운 말로 풀면 환경친화적 자동차는 오염물질을 적게 내고 에너지를 적게 쓰는 차다. 배기가스가 적거나 없고, 같은 거리를 가는 데 드는 연료나 전기가 적다. 국가가 이런 차를 법으로 정의하고 보급을 돕는 까닭이 여기에 있다.

정식 정의는 「환경친화적 자동차의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률」(이하 법) 제2조제2호에 있다. 법은 전기자동차, 태양광자동차, 하이브리드자동차, 수소전기자동차, 그리고 「대기환경보전법」 제46조제1항의 배출가스 허용기준이 적용되는 자동차를 후보로 든다. 후보 중에서 산업통상부령으로 정한 환경기준에 맞는 자동차만 세 가지 추가 요건을 갖춘다.

정의는 법 제2조제2호의 세 요건과 고시 절차로 완성된다.

세 요건은 에너지소비효율 기준, 저공해자동차 기준, 자동차 성능 등 기술적 세부 기준이다. 요건을 모두 갖춘 자동차를 산업통상부장관이 기후에너지환경부장관과 협의해 고시해야 법상 환경친화적 자동차가 된다. 요건을 갖추어도 고시가 없으면 법상 지위를 얻지 못한다.

법이 말하는 자동차의 범위는 시행령 제2조가 정한다. 「자동차관리법」 제3조제1항의 승용·승합·화물·특수자동차가 기본이며, 피견인 자동차는 제외한다. 건설기계 중 덤프트럭, 콘크리트믹서트럭, 콘크리트펌프도 포함된다.

핵심 용어 풀이는 다음과 같다.

  • 전기자동차: 전기 공급원에서 충전받은 전기에너지만을 동력원으로 쓴다(법 제2조제3호). 내연기관 없이 달리며 주행 중 배기가스가 없다.
  • 태양광자동차: 태양에너지를 동력원으로 쓴다(법 제2조제4호). 태양광 발전으로 구동하는 차량을 가리킨다.
  • 하이브리드자동차: 연료와 전기에너지를 조합해 동력원으로 쓴다(법 제2조제5호). 외부에서 충전한 전기를 포함한다는 점이 핵심이다.
  • 수소전기자동차: 수소로 발생시킨 전기에너지를 동력원으로 쓴다(법 제2조제6호). 배출물은 물이 중심이다.
  • 에너지소비효율: 자동차가 에너지를 얼마나 효율적으로 쓰는지 나타내는 기준이다. 시행규칙 제2조제1항에 따라 종류·배기량·동력원별로 정해 고시한다. 전기자동차와 태양광자동차에는 기준을 정하지 않을 수 있다(시행규칙 제2조제2항).

3. 등장 배경과 필요성

환경친화적 자동차가 필요해진 첫 배경은 도시 대기오염이다. 내연기관 자동차는 연료를 태우며 질소산화물과 미세먼지 같은 오염물질을 배출한다. 자동차가 많은 도시일수록 이 문제가 두드러진다.

둘째 배경은 온실가스 감축이다. 교통 부문은 온실가스의 중요한 배출원이므로 연료를 적게 쓰거나 배출이 없는 차량으로 바꾸는 것이 필요하다. 이 전환을 제도로 뒷받침하려면 어떤 차를 대상으로 할지 법적으로 정해야 한다.

셋째는 에너지원 다변화다. 석유에만 의존하던 구조에서 벗어나 전기와 수소 같은 에너지원을 함께 쓰면 에너지 수입 의존을 낮출 수 있다.

넷째는 국제 규제 흐름이다. 세계 각국이 자동차 배출가스 규제를 강하게 시행하고 있어, 국내 자동차산업도 저공해·저배출 기술을 갖추어야 경쟁력을 유지한다.

법은 이런 배경 아래 목적을 밝힌다. 법 제1조는 환경친화적 자동차의 개발과 보급을 촉진하는 종합 계획과 시책을 세우도록 하고, 이를 통해 자동차산업의 지속적 발전과 국민 생활환경 향상, 국가경제 기여를 도모한다고 정한다.

보급 수단도 법에 있다. 법 제11조의2는 공공건물과 공동주택 등 대상시설에 전용주차구역과 충전시설을 설치하도록 정한다. 시행령 제18조는 구매자에게 판매 가격 차액의 보조와 구매자금 융자를 할 수 있다고 정한다. 법 제11조제1항은 시·도지사가 외부에 환경친화적 자동차 표지를 부착하게 할 수 있다고 정한다.

이 지원과 의무 수단이 작동하려면 대상을 가르는 정의가 먼저 있어야 한다.

4. 구성요소·원리·절차

환경친화적 자동차는 동력원에 따라 구성요소가 달라진다. 공통 구조는 에너지 저장장치, 동력 변환장치, 구동장치의 세 부분이다. 표 1은 유형별 핵심 구성요소를 비교한다.

유형동력원핵심 구성요소에너지 흐름
전기자동차외부 전기 공급원구동배터리, 구동모터, 구동모터 제어장치충전 전기 → 배터리 → 모터
하이브리드자동차연료와 전기내연기관, 구동모터, 소형 배터리연료 연소와 회생 전기 병행
플러그인 하이브리드연료와 외부 충전 전기내연기관, 구동모터, 대용량 배터리단거리는 전기, 장거리는 연료
수소전기자동차수소연료전지, 수소탱크, 보조 배터리수소 → 전기 → 모터

구동모터 제어장치(EPCU)는 구동모터의 회전 속도를 조절한다. 배터리는 전기에너지를 저장하고 공급하며, 무게 대비 용량이 클수록 주행거리에 유리하다. 전기자동차는 주행 중 배출가스가 없고 엔진 소음과 진동이 적다.

회생제동(Regenerative Braking)은 감속할 때 구동모터를 발전기로 바꿔 운동 에너지를 전기로 되돌리는 방식이다. 회수된 전기는 배터리에 저장돼 다시 모터 구동에 쓰인다. 제동이 잦은 도심 주행에서 회수 효과가 가장 크다.

연료전지(Fuel Cell)는 수소와 공기 중 산소를 반응시켜 전기를 만든다. 수소 이온은 전해질 막을 지나 산소와 만나 물을 만든다. 전자는 외부 회로를 거쳐 모터에 공급되는 전기에너지가 된다. 수소는 고압 탱크에 저장되며, 출력 응답이 느려 소형 배터리가 이를 보조한다.

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

H_2는 수소, O_2는 산소, H_2O는 물을 뜻한다. 생성된 물은 수소전기자동차의 유일한 배출물이다.

환경친화적 자동차 지정의 핵심 기준은 에너지소비효율이다. 에너지소비효율은 주행거리를 사용 에너지량으로 나눈 값이며, 단위는 km/L 또는 km/kWh다. 법 제2조 제2호는 산업통상부장관이 기후에너지환경부장관과 협의하여 고시한 자동차를 환경친화적 자동차로 규정한다. 에너지소비효율 기준에 적합해야 환경친화적 자동차로 지정된다.

지정 절차는 다음 순서로 진행된다.

  • 동력원이 법 제2조 제2호의 자동차 종류에 해당하는지 확인한다.
  • 산업통상부령으로 정한 환경기준에 부합하는지 확인한다.
  • 요건 가목(에너지소비효율), 나목(저공해), 다목(기술 세부 기준)을 충족하는지 본다.
  • 산업통상부장관이 기후에너지환경부장관과 협의해 고시한다.
  • 한국에너지공단이 에너지소비효율 적합 여부를 확인하고 산업통상부장관에게 보고한다.
환경친화적 자동차 지정 절차

동력원이 같아도 기준에 미달하면 환경친화적 자동차로 지정되지 않는다.

5. 관련 법령·기준·표준

「환경친화적 자동차의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률」(이하 법)이 정의, 충전시설, 지원 제도의 기본이다. 자동차의 범위는 시행령이 정한다. 승용·승합·화물·특수 자동차(「자동차관리법」 제3조제1항)와 덤프트럭, 콘크리트믹서트럭, 콘크리트펌프(건설기계)가 여기에 든다. 다만 피견인 자동차는 제외한다.

충전시설과 전용주차구역은 법 제11조의2가 규율한다. 수소충전소는 혁신도시 또는 대통령령으로 정하는 인접지역에 1기 이상 설치하여야 한다. 충전구역 주차는 전기자동차와 외부 전기로 충전하는 하이브리드자동차로 제한된다. 국가와 지방자치단체는 환경친화적 자동차 관련기업에 자금 지원과 연구·조사 지원을 할 수 있다.

국유재산 임대기간은 10년 이내이며 종전 기간을 넘지 않는 범위에서 갱신할 수 있다. 국가는 국유재산을 임대하는 경우 대통령령으로 정하는 바에 따라 임대료를 100분의 80의 범위에서 경감할 수 있다. 구매자에 대해 판매 가격 차액을 보조하거나 구매자금을 융자할 수 있다. 관할 시장·군수·구청장은 충전시설과 전용주차구역을 설치하지 않은 자에게 기간을 정해 시정을 명할 수 있다.

항목기준값·조건근거
충전·전용주차구역 설치공공건물, 공중이용시설, 공동주택 등법 제11조의2 제1항
수소충전소 설치혁신도시 또는 인접지역 1기 이상법 제11조의2 제3항
충전구역 주차 허용전기자동차, 외부 전기 충전 하이브리드자동차법 제11조의2 제7항
전용주차구역 주차 허용전기, 하이브리드, 수소전기자동차법 제11조의2 제8항
국유재산 임대기간10년 이내법 제11조의3 제3항
국유재산 임대료 경감100분의 80 범위법 제11조의3 제4항
공유재산 임대료 경감조례로 정하며 100분의 80 범위법 제11조의3 제5항
에너지소비효율 기준종류·배기량·동력원별 고시시행규칙 제2조 제1항
전기·태양광 기준기준을 정하지 않을 수 있음시행규칙 제2조 제2항
구매자 지원판매 가격 차액 보조, 구매자금 융자시행령 제18조 제1항
표지 부착시·도지사 허용, 규격은 산업통상부령법 제11조 제1항·제3항
수소탱크 저장 압력70MPa(700bar) 고압공학 기준

표 2의 수치는 법 조문의 값과 단위를 그대로 옮긴 것이다. 임대료 경감은 국유재산과 공유재산 모두 100분의 80의 범위를 넘지 않는다. 수소탱크 압력은 법령 값이 아니라 공학 기준이다.

에너지소비효율 기준은 자동차의 종류·배기량·동력원별로 고시된다. 표지 요건은 「환경친화적 자동차의 요건 등에 관한 규정」이 정하며, 표지가 붙은 전기·수소전기·하이브리드 자동차는 에너지소비효율 표시를 한 것으로 본다. 배출가스 기준은 「대기환경보전법」 제46조 제1항의 허용기준을 따른다.

개정 연혁은 조문 끝의 표시로 확인한다. 충전구역 주차 제한은 2018-03-20에 신설됐다. 수소충전소 규정과 전용주차구역 주차 제한은 2021-07-27에 신설됐다. 법 제2조 정의 조항은 2025-10-01 개정 표시가 붙어 있다.

6. 유형과 비교

환경친화적 자동차는 법 제2조의 정의에 따라 동력원으로 구분한다. 법은 전기자동차, 태양광자동차, 하이브리드자동차, 수소전기자동차를 명시하고 대기환경보전법의 배출가스 허용기준이 적용되는 자동차도 포함한다. 답안에서는 법 조문의 순서대로 종류를 열거하는 것이 정확하다.

환경친화적 자동차는 산업통상부장관이 고시한 자동차다

이 정의에서 자동차가 환경친화적 자동차로 인정되려면 에너지소비효율 기준, 저공해자동차 기준, 기술적 세부 기준을 모두 갖추어야 한다. 따라서 종류만으로는 인정 여부를 판단할 수 없고 요건 충족과 고시가 함께 필요하다.

구분동력원외부 충전근거 조항
전기자동차충전된 전기에너지필수법 제2조제3호
하이브리드자동차연료와 전기에너지의 조합플러그인형은 가능법 제2조제5호
수소전기자동차수소로 발생시킨 전기에너지해당 없음법 제2조제6호
태양광자동차태양에너지해당 없음법 제2조제4호
클린디젤자동차경유 연소 기관해당 없음법 제2조제2호

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