- 140년 전 최초의 메르세데스
- 자동차는 계속 무거워져야 하는가?
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► 왜 자동차는 계속 무거워져야 하는가? ► 여러 요인이 작용하고 있다 ► CAR가 상황을 분석한다
차량 중량 증가 문제가 제기될 때마다 비난의 손가락은 주저 없이 전기차를 가리킨다. 여기에는 그럴 만한 이유가 있다. 하지만 좀 더 깊이 들여다보면, 다른 요인들도 많이 있으며, 그중 일부는 상당히 불편하고, 일부는 터무니없기까지 하다.
CO₂ 배출량 감축은 시대의 결정적인 과제이지만, 자동차와 관련된 법규는 특히 형편없다. 아무리 고귀한 포부라 해도, 그 실행이 선량해지는 것은 아니다. 2008년에는 유럽 차량군의 자발적 CO₂ 목표치가 140g/km였으나, 업계는 이를 9.7% 초과했다. EU는 업계의 자신만만한 성공 예측을 받아들여 목표를 구속력 있게 만들지 않은 것에 대해 화가 나서, 2012년에 130g/km의 새 목표를 의무화했다. 업계 전체는 이를 1.7%만 살짝 초과했다.
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관료들은 이를 법규가 효과가 있다는 증거로 해석했다: 우리는 그냥 법으로 정하기만 하면 업계가 달성할 것이다! 그러나 그때부터 지금까지도 우리에게 영향을 미치는 여러 가지 상황이 작용하기 시작했다.
배기관 CO₂ 배출 규정이 마련되던 당시, 브뤼셀은 다양한 방향으로 로비를 받았다. 한 가지 주제는 차량 질량이었는데, 이는 막대한 이익을 내는 고급 SUV를 막 생산하기 시작한 제조사들에게 특히 관심사였다. 이들은 기존 차량보다 두 가지 면에서 더 무거웠다: 사륜구동이었고, 일반적으로 더 컸다.
이 로비의 결과로 법규에 매우 바람직하지 않은 왜곡이 발생했다. 본질적으로 각 제조사는 자사 차량군 전체에 걸쳐 달성해야 할 평균 배출량 값을 부여받았지만, 차량의 평균 질량이 더 높은 제조사는 더 가벼운 차량을 만드는 제조사보다 더 관대한 CO₂ 목표를 받았다. 그렇다: 가벼운 차량이 무거운 차량보다 더 엄격한 CO₂ 기준을 충족해야 했다.
당시 나는 로터스에서 일하고 있었는데, 상상할 수 있듯이 우리는 완전히 경악했다: 어떤 회사가 경량 차량의 실질적 이점을 이해한다면, 바로 우리였다. 그 법규는 완전히 미친 짓이었다: 본질적으로 더 높은 중량을 약간 보상하는 것이었다. 그 혜택의 정도는 크지 않지만, 실재한다. 왜 질량을 방정식에서 빼고 모든 차량에 단순하고 고정된 목표를 두지 않는가?
어떤 의미에서 옛 로터스는 더 작아짐으로써 경량화를 달성했다. 그건 쉬운 일이 아니었다. 자동차의 많은 큰 덩어리들은 그냥 줄일 수 없다 – 특히 파워트레인이 그렇다. 따라서 작고 가벼운 차량을 만든다는 것은 다른 모든 것을 경량화하는 데 상당히 노력해야 한다는 뜻이며, 특히 안전을 타협하지 않으려면 더욱 그렇다. 지혜가 필요하다.
물론 안전과 럭셔리 기능은 팔기 쉽다. Euro NCAP은 수동적 안전에 훌륭한 일을 해왔지만, 점점 더 커지는 충돌 구조 장착을 장려함으로써 자동차를 더 크고 무겁게 만들었다. 더 많은 것이 더 큰 부를 의미한다는 불행한 인간의 결점 때문에, 많은 제조사들이 더 크고 무거워지는 추세를 받아들인 것으로 보인다. 하지만 솔직히 말해, 그것은 게으른 선택이다. 내가 정말 소중히 여기는 자동차 제조사들을 비판하기를 꺼리지만, 지금의 포르쉐 911과 BMW가 얼마나 커졌는지 보았는가? 그리고 그 결과 얼마나 무거워졌는지?
이 모든 것은 법규의 실패이며, 논리적으로 과도한 중량을 처벌해야지 보상해서는 안 된다. 하지만 모든 정치인을 같은 잣대로 평가하지는 말자. 일부는 이미 지겨워하는 것 같다. 프랑스는 중량 기반 세금(malus au poids)이 있고, 파리는 대형 및 중량 차량에 대해 최대 3배 높은 주차 요금을 부과하는 방식으로 강경 대응하기 시작했다. 어떤 경우 6시간 주차에 200파운드를 내는 것은 확실히 주목하게 만든다.
유럽의 다른 도시들도 같은 종류의 조치를 고려하고 있으며, 여기에는 더 무거운 차량에 불이익을 주는 제도를 도입한 카디프도 포함된다.
이쯤에서 나는 파워트레인 엔지니어들을 위해 북을 울리려 한다. 2004년부터 2014년까지, 자발적 CO₂ 감축 법규에서 의무적 법규로 전환되는 동안 유럽 자동차의 평균 질량은 약 2% 증가했고, 평균 출력은 13% 증가했지만, 같은 기간 CO₂ 배출량은 32% 이상 감소했다. 인상적인 성과다.
자동차 엔지니어로서 배우는 것 중 하나는 자동차 구매자의 우선순위에서 논리를 기대하지 말라는 것이다. 사람들은 출력(실제로 많이 사용할 수 없는)과 더 나은 인포테인먼트(자동차의 주요 기능과 무관한)를 구매하면서도, 일반적으로 더 나은 연비에 추가 비용을 지불하지 않는다 – 그냥 공짜로 기대한다. 이런 비논리적인 욕구 때문에 SUV의 부상이 본격적으로 그 흐름을 가속화하기 전부터 자동차는 이미 더 무거워지고 있었다.
더 큰 차를 사는 것은 더 큰 집을 사는 것과 비교할 수 있는 소비자 선택이다. 물론 많은 자동차 구매자들은 공간을 원할 뿐만 아니라 실제로 필요하다고 확신하며, 그 특권에 대해 더 많은 비용을 지불해야 한다는 생각에 항의가 나오는 것은 시간문제다. 이것은 이상하다 – 더 큰 집을 사면 더 많은 세금을 내고, 아무도 그것이 불공평하거나 불합리하다고 심각하게 생각하지 않는다.
1950년대 후반, 미국에서 차량 차축 하중과 그것이 도로에 미치는 손상에 대한 대규모 연구가 수행되었다: AASHO(미국 주 고속도로 및 교통 공무원 협회) 도로 시험. 트럭의 경우 결과는 하중을 분산시키기 위해 차량당 평균 차축 수를 늘리는 것이었는데, 이는 자동차에서는 분명히 일어나지 않을 일이지만, 그 연구 이후 기본 물리학은 변하지 않았으며 결과는 여전히 유효하다. 그리고 현대 차량의 맥락에서 보면, 꽤 충격적이다.
간단히 말해, 차축이 도로 표면에 가하는 손상은 그것이 지지하는 무게의 네제곱에 비례한다. 이제 자동차에는 두 개의 차축이 있으므로 상대적 효과를 위해 단순히 무게만 살펴볼 수 있다. SUV는 일반 자동차보다 두 배 무거울 수 있다: 이는 도로 표면에 16배의 손상을 입힌다는 뜻이다.
극단적인 경우, 로터스 엘레트레와 엘리스를 비교하면 80배 이상의 손상을 쉽게 초과할 수 있다… 이제 같은 도로를 사용하는 데 더 무거운 차량이 더 많은 비용을 지불하지 말아야 한다는 주장을 해보라.
EV의 경우 상당한 질량 증가는 불가피한데, 이는 운반하는 에너지 측면에서 질량 효율이 낮기 때문이다: 엔진과 달리 대기에서 산화제를 가져올 수 없어 산화제를 함께 운반해야 한다. 이 문제는 사람들이 공공 충전 시스템을 이용하지 않기 위해 긴 주행거리를 원한다는 사실로 인해 더욱 악화되며, 이는 결과적으로 배터리와 차량 질량의 비례적 증가를 의미한다.
만약 연속된 정부들이 전동화에 대한 약속을 지키고 인프라와 공공 충전 시스템의 전기 요금을 정리했다면, 고객들은 더 작은 배터리 크기에 만족했을 수도 있지만, 현재로서는 그 기회가 지나간 것 같다. 물론 큰 배터리는 차량 가격도 상승시킨다 – 이른바 EV 주행거리/인프라/가격(RIP) 문제다.
따라서 중량 측면에서 우리는 지금 자동차와 관련해 정말 끔찍한 상황에 처해 있다. 그중 일부는 불가피했고(전동화 때문에), 일부는 용서할 수 있으며(충돌 보호 때문에), 일부는 소비자 주도적이다(더 크고 무거운 차량 형식으로의 전환).
지옥으로 가는 길은 좋은 의도로 포장되어 있을 수 있지만, 또한 나쁜 정치적 선택으로도 포장되어 있다. 배기관 CO₂ 목표가 문제다; 우리는 기술 중립성이 내재된 법규가 필요했다 – 특정 결과를 요구하지만 거기에 도달하는 데 사용되는 기술을 규정하지 않는 법규 말이다. 그것이 아마 더 빠른 성공을 가져왔을 것이다. 대신 승자가 선택되었고 – 그 결과 우리 모두가 지고 있다.
현실이 문을 발로 차고 들어와 브뤼셀이 내연기관 금지를 연기하면서 약간의 희망이 있다. 정말로, 우리는 사실에 기반한 법규, 그리고/또는 세금 및 주차 요금과 같은 재정적 유인이 변화를 위해 필요하다. 그리고 다소 어색하지만, 우리 모두는 표준을 초과하는 것을 원한다면 그 특권에 대한 비용을 지불하는 것이 불가피하고 필요하다는 생각을 받아들여야 한다.
