Carbon abatement costs are negative for many electric vehicles across U.S. cities

운송 부문을 현대 세계를 움직이는 거대하고 웅장한 엔진인 동시에, 온실가스라는 짙은 구름을 내뿜는 존재라고 상상해 보십시오. 과학자들은 이 매연을 내뿜는 엔진을 어떻게 하면 큰 비용을 들이지 않고 전기 모터와 같은 더 깨끗한 것으로 교체할 수 있을지 오랫동안 연구해 왔습니다. 이를 위해 그들은 두 가지 주요 측정 기준을 사용합니다. 첫 번째는 자동차의 '생애 주기(life cycle)'로, 이는 단순히 배기구만을 의미하는 것이 아닙니다. 마치 사람이 먹는 모든 칼로리를 농장에서 식탁에 오르기까지 계산하는 것처럼, 금속을 채굴하고 자동차를 제작하며 자동차에 전력을 공급하는 데 사용되는 에너지까지 모두 포함하는 개념입니다. 두 번째는 '총 소유 비용(total cost of ownership)'으로, 이는 대리점에서 보는 가격표에 가스비, 보험료, 그리고 차량의 전체 수명 동안 지불하는 수리비를 모두 합친 것입니다. 여기서 모든 운전자와 정책 입안가들의 핵심 질문은 이것입니다: 우리는 더 저렴하게 소유하면서도 동시에 더 깨끗하게 운행할 수 있는 차를 몰 수 있을까요, 아니면 지구를 구하기 위해 추가적인 비용을 지불해야만 할까요?

미시간 대학교 연구진이 수행한 이 연구는 네 가지 서로 다른 유형의 차량(가솔린 전용 차량, 하이브리드, 플러그인 하이브리드, 순수 전기차)을 다섯 가지 차량 크기와 미국의 20개 주요 도시를 대상으로 시뮬레이션하여 이 질문을 깊이 있게 파고듭니다. 연구진은 단순히 평균치만을 본 것이 아니라, 충전 습관(예: 밤에 충전하느냐 낮에 충전하느냐)과 지역 날씨가 결과에 어떤 영향을 미치는지도 테스트했습니다. 연구 결과는 놀라운 반전을 보여주었습니다. 소형 및 중형 세단과 같은 많은 일반적인 차량의 경우, 전기차로 전환하는 것은 단순한 환경적 희생이 아니라 오히려 '윈-윈(win-win)' 상황이라는 점입니다. 이러한 경우, 전기차는 수명 동안 소유 비용이 더 적게 들면서도 배출량은 현저히 적습니다. 연구진은 '감축 비용(abatement cost)'이라는 지표를 계산했는데, 이는 기본적으로 탄소 오염 1톤을 제거하기 위해 지불하는 비용을 의미합니다. 소형 전기차의 경우 이 수치는 음수(-)를 기록했는데, 이는 공기를 정화하는 동시에 실제로 돈을 아낄 수 있음을 의미합니다.

하지만 차량이 커질수록 이야기는 다소 복잡해집니다. 대형 픽업트럭이나 중형 SUV의 경우, 전기 버전이 가솔린 모델보다 초기 구입 비용이 더 높은 경우가 일반적입니다. 이러한 시나리오에서는 트레이드오프(trade-off, 절충 관계)가 발생합니다. 즉, 배출량을 줄이기 위해 비용을 지불해야 하는 것입니다. 하지만 좋은 소식은, 대형 트럭의 경우라 할지라도 탄소 1톤을 제거하는 데 드는 비용이 놀라울 정도로 낮다는 것입니다(약 41달러에서 130달러 사이). 이를 사회적 탄소 비용(오염이 사회에 입히는 피해를 측정하는 지표)의 추정치와 비교했을 때, 이 가격은 매우 합리적이며, 이는 대형 트로커를 전기화하는 것조차 비용 효율적인 전략임을 시사합니다.

연구진은 또한 전기차가 '손익분기점'에 도달하는 시간도 살펴보았습니다. 전기차는 무거운 배터리 때문에 초기 '탄소 부채'가 더 높지만, 이를 빠르게 갚아 나갑니다. 배출량 측면에서 전기차는 단 2년 만에 가솔린 차량을 따라잡습니다. 경제적 측면에서의 손익분기점은 천차만별입니다. 소형차의 경우, 전기차 버전은 7~12년 후에야 돈을 아끼기 시작할 수 있습니다. 그러나 거대한 픽업트럭의 경우, 가스 가격이 급등하거나 엄청나게 많은 거리를 주행하지 않는 한, 전기 버전이 차량 수명 내에 높은 초기 비용을 회수하지 못할 수도 있습니다.

이 연구의 가장 흥미로운 부분 중 하나는 충전 전략에 관한 것입니다. 연구진은 '언제', '어디서' 충전하느냐가 중요하다는 것을 발견했습니다. 오프피크 시간대(보통 밤 시간)에 집에서 충전하는 것이 일반적으로 전기차를 운행하는 가장 저렴하고 비용 효율적인 방법입니다. 일부 도시에서는 태양이 빛나는 낮 시간(태양광 발전)에 충전하는 것이 더 저렴하고 깨끗하도록 전기 요금 체계가 영리하게 설계되어 있는 반면, 다른 도시에서는 밤 시간이 확실한 승자가 되기도 합니다. 이러한 충전 습관을 조정함으로써, 더 많은 도시와 차량 유형이 비용과 배출량이 모두 감소하는 '윈-윈' 시나리오로 변모할 수 있습니다.

결론적으로, 이 논문은 전기차 시대가 단순히 높은 비용을 치르며 지구를 구하는 시대가 아님을 시사합니다. 많은 운전자, 특히 소형차를 운전하는 사람들에게 전기차로의 전환은 이미 경제적으로 당연한 선택(no-brainer)이며, 동시에 기후에도 매우 유익한 일입니다. 대형 차량을 운전하는 이들에게도 친환경으로 가는 비용은 전문가들이 우려했던 것보다 훨씬 낮으며, 이는 전기화가 미국 교통 시스템을 위한 스마트하고 저렴한 경로임을 보여줍니다.