'탈 것'의 진화…마차에서 내연기관차, 전기차, 수소차로

Cover Story
'미래 친환경차' 수소차 혁명

니콜라스 퀴뇨라는 프랑스인
1769년 자동차의 원형 제시
1883년 벤츠 가솔린 엔진 개발
포드 'T-모델' 대량생산 도입

시장은 혁신을 원하는 것처럼
자동차 기술도 '창조적 파괴' 계속

프랑스 퀴뇨가 발명한 최초의 증기자동차.

소나 말 같은 동물이 아니라 자기 힘으로 가는 수레가 지구를 누비게 될 것이라는 생각은 1250년 나타났습니다. 로저 베이컨(Roger Bacon-프란시스 베이컨과 다름)이라는 철학자의 아이디어였죠. 아이디어는 ‘토머스 제퍼슨의 촛불’처럼 사람들을 타고 옮겨가면서 새로운 아이디어를 낳았습니다. 다른 사람이 불을 붙여 가도 내 촛불은 어두워지지 않는 것처럼, 아이디어도 그렇답니다. 자동차는 그렇게 잉태됐고 진화의 길에 들어섰습니다.

레오나르도 다빈치는 태엽으로 움직이는 것을 설계했습니다. 아이작 뉴턴은 물을 끓여 힘을 얻는 증기를 이야기했습니다. 그러나 실행하지는 못했습니다. 1769년 자동차의 원본을 제시하고 실행한 사람이 등장했습니다. 그의 이름은 니콜라 조제프 퀴뇨. 프랑스 군인이었죠. 그는 무거운 대포를 옮길 수 있는 무엇인가를 생각하던 중 제임스 와트의 증기기관이라는 아이디어를 가져왔습니다. 커다란 증기 발생기를 실은 수레였죠. 증기의 힘을 바퀴에 전달하는 원시적 시스템도 달았습니다. ‘자동차’ 시현 날 이 물체는 최초의 자동차 교통사고를 내고 맙니다. 브레이크가 없어서 벽을 들이받은 겁니다.

헤라클레이토스의 말(오래 지속되는 것은 오직 변화뿐이다)대로 퀴뇨의 자동차는 제법 오랜 기간 변화를 겪어야 했습니다. 100년 정도 뒤인 1883년 ‘혁신은 들불과 같다’는 말을 입증한 사람이 나타났습니다. 여러분이 알고 있는 자동차 브랜드 ‘벤츠’의 주인공 카를 벤츠입니다. 독일인인 그는 가솔린의 폭발력을 이용한 엔진을 선보였습니다. 바퀴가 세 개인 자전거 같은 물체에 엔진을 달았습니다. 그가 만든 ‘모토바겐’의 속도는 시속 15㎞ 정도였죠. 이것이 최초의 현대식 자동차로 분류됩니다.

벤츠의 한계를 뛰어넘은 사람이 또 나타났습니다. “불이 일단 발명된 후 잊혀진 적이 없듯이” 자동차 혁신은 연쇄반응을 일으켰습니다. 자동차 브랜드 다임러-크라이슬러의 그 다임러입니다. 그도 독일인이었습니다. 독일이 자동차 강국, 기계 부문 강국인 이유를 아시겠죠? 다임러는 지금의 자동차와 거의 같은 네 바퀴 차를 멋지게 만들어냈습니다.

이때까지 자동차는 비쌌어요. 부자나 귀족들이 탈 수 있었죠. 이때 그 유명한 미국의 헨리 포드가 등장합니다. 1908년 포드는 ‘T-모델’을 대량생산 방식으로 내놓았습니다. ‘컨베이어 시스템’이라는 혁신을 자동차 생산에 적용한 포드는 가격을 ‘팍’ 떨어뜨렸습니다. 다른 자동차의 4분의 1 가격이었죠. 한 대를 만드는 데 드는 시간을 750분에서 90분으로 줄인 덕분이었죠. 속도도 시속 70㎞까지 올렸습니다. T-모델이 시장을 석권한 것은 당연했습니다. “아이디어는 수확체감 없이 수확체증한다”는 ‘들불 이론’은 옳았습니다. “발견과 기계의 유익한 운용은 언제나 국가 순생산의 증가를 유발한다”는 경제학자 데이비드 리카도(비교우위론으로 유명하다)의 말처럼 자동차산업은 미국 경제를 이끌었습니다. T-모델 이후 자동차는 다양하게 변했습니다. 다른 디자인, 다른 색상, 다른 용도(스포츠카)를 원하는 고객들의 욕구는 T-모델을 밀어냈고, 이후 캐딜락, 크라이슬러, 폭스바겐, 포르쉐로 진화했습니다.

서울 여의도 국회 수소충전소에서 한 운전자가 수소를 충전하고 있다. 정부는 올해 수소충전소를 전국 180곳으로 늘릴 계획이다. 연합뉴스

자동차 기술의 핵심은 엔진이고, 엔진은 어떤 에너지를 쓰느냐에 따라 달라집니다. 지금 자동차는 또 한 차례의 대분기점에 놓여 있습니다. 동물의 힘, 증기, 가솔린의 뒤를 이을 엔진이 출현 중입니다. 가솔린과 전기를 섞어 쓰는 하이브리드차, 전기로만 가는 전기차, 수소와 산소를 결합해서 힘을 얻는 수소차로 급변 중입니다. 내연기관을 위협하는 차는 전기차입니다. 하이브리드차가 등장한 지 얼마 되지도 않았는데 전기차가 벌써 판을 칩니다. 테슬라라는 미국 기업이 리더입니다. 최근 우리나라의 현대자동차도 아이오닉 5라는 멋진 전기차를 내놓았습니다. 이제 운전자 없이도 달리는 자율주행차에 도달하고 있습니다. 만화나 과학소설에서 등장했던 차가 현실화하는 셈입니다.

전기차의 미래는 배터리 기술에 달렸습니다. 전기는 가솔린보다 힘이 약하고 효율성, 경제성이 낮은 게 현실입니다. 충전하는 데 걸리는 시간을 줄여야 하고, 한 번 충전으로 달릴 수 있는 거리가 늘어야 하며, 차 가격과 에너지 비용도 더 내려가야 합니다. 이런 문제들을 해결하겠다고 나온 것이 수소차입니다. 수소와 산소(싼 에너지임)를 결합해서 얻는 전기를 쓰는 방식이죠.

시장에는 ‘안정된 최종 상태’란 존재하지 않습니다. ‘이젠 됐다’ 싶으면 누군가 다른 혁신을 들고 나옵니다. 기존의 균형 상태를 깨고 나오는 창조적 파괴자(슘페터의 창조적 파괴)들입니다. 애덤 스미스가 말한 ‘보이지 않는 손’들이죠. 세계 자동차 산업은 연간 3500조원 규모 입니다. 연간 8000만 대가 팔리고 있죠. 전문가들은 5년 이내에 전기차가 2000만 대를 차지할 것으로 예상하고 있습니다. 시장이 존재하는 한 문제 해결자는 나타날 것입니다.

고기완 한경 경제교육연구소 연구위원 dadad@hankyung.com NIE 포인트① 인류가 사용한 에너지의 역사를 알아보고 에너지별 기술 차이를 토론해보자.

② 헨리 포드가 도입한 ‘컨베이어 시스템’이 생산성 향상에 끼친 영향을 알아보자.

③ 자동차를 개발한 사람의 이름이 자동차 브랜드로 사용된 사례를 더 찾아보자.