전기 굴착기가 온다..한계는?

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전기·수소 건설기계 상용화 속도
배터리 무게·인프라 문제는 고민

 

수소 지게차와 전기 굴착기 등 친환경 건설기계가 시장에 등장하고 있다. 전기 건설기계는 탄소 배출이 거의 없어 주요국 친환경 규제에 대응할 수 있다. 에너지 비용 감소도 기대되며, 소음이 적어 작업 환경도 개선 가능하다.

그러나 기존 디젤 모델과 비교해 성능을 제대로 발휘하기 어렵고 충전 인프라가 부족한 점 등은 한계로 지적된다.

전기 굴착기·수소 지게차 '등장'

17일 업계에 따르면 전기 굴착기·수소 지게차 개발·상용화가 최근 잇따라 진행되고 있다. 볼보건설기계는 최근에 국내 건설업계 최초로 소형 전기 굴착기 'ECR25' 예약 판매에 돌입했다. 제품은 오는 7월부터 순차적으로 인도될 것으로 예상된다.

이 굴착기는 1회 충전으로 4시간 가동이 가능하며, 철거·정지·매설 등 작업 용도는 디젤 모델과 동일하다. 배출가스가 없고 작업 소음을 줄일 수 있는 것도 장점이다. 유류비용이 급증하고 있는 상황을 고려하면 에너지 비용 절감도 기대되는 요소다.

회사 측은 "전기 굴착기는 기존 디젤 모델의 용도 외에도 농업 또는 식품 가공 작업 등 소음과 배출가스, 진동이 문제가 되는 환경에 휠씬 더 적합하다"며 "디젤 엔진 소음이 없으면 작업중 소통을 원활하게 하고 소음으로 인한 건강 문제도 해결할 수 있다"고 설명했다.

현대중공업그룹의 현대건설기계도 내년 초 1.8톤 전기 굴착기 출시를 계획하고 있다. 이와 함께 오는 2026년까지 미니·소형 전기 굴착기 라인업을 구축할 예정이다. 14톤 수소 휠 굴착기는 오는 2026년부터 양산에 들어간다.

이를 통해 전기 배터리, 수소연료전지, 하이브리드 동력, 연비 절감 기술 등이 접목된 제품 중심으로 포트폴리오를 재편한다는 구상이다. 회사 관계자는 "오는 2030년에는 친환경 제품 판매량이 전체 판매량의 83%, 2040년에는 97%를 차지하도록 할 것"이라고 밝혔다.

두산밥캣은 수소 지게차 개발에 나섰다. 이를 위해 지난 4월 SK E&S·미국 플러그(구 플러그파워)의 합작법인과 수소 지게차 개발을 위한 양해각서(MOU)도 체결한 바 있다. 

두산밥캣은 수소 지게차와 시장 정보 등을 제공하고, SK E&S·미국 플러그 합작법인은 수소 연료전지 개발·공급과 수소 충전소 설치 및 공급 등을 담당한다. 

현대건설기계가 내년 출시 예정인 전기 굴착기,/사진=현대건설기계

친환경 건설기계 상용화, 문제?

친환경 건설기계를 도입하는데 따르는 장점은 분명하다.

기계 기업 입장에선 주요국 환경 규제에 대응하면서 환경·사회·지배구조(ESG) 경영에도 속도를 낼 수 있다. 사용자 입장에선 고유가 시대에 에너지 비용을 줄일 수 있고, 엔진 소음 관련한 작업 환경 개선도 예상된다.

한계도 있다. 성능 문제다. 건설기계는 높은 출력과 장시간 운행이 요구되기 때문에 배터리 기술이 향상돼야 효율성이 생긴다는 지적이다. 배터리 가격도 상당한 부담으로 작용한다.

현재 업계가 상용화를 준비하는 전기 굴착기 대부분이 소형에만 적용된 이유도 이런 배경에서다. 큰 힘을 내기 위해 대형 배터리를 장착하려면 비용·충전·안전성 등의 측면에서 새로운 문제가 발생한다.

거친 작업 환경에서 배터리에 문제가 생기면 충전 이슈는 물론이고 안전상으로도 큰 위협이 되기도 한다. 

두산밥캣이 수소 지게차 개발에 나선 이유도 이런 배경에서다. 회사 측은 "지게차, 트럭 등 상용차는 배터리 무게와 충전시간 문제로 전기차 전환이 어려웠다"며 "가볍고 밀도가 높은 수소를 사용하면 충전이 빠르고, 무게를 줄일 수 있어 장거리 운행과 고중량 화물 운송에 유리하다"고 설명했다.

두산밥캣에 따르면 수소 지게차는 미국에선 아마존, 월마트 등에서 5만2000대 이상 운행되고 있다. 다만 수소 기반의 건설기계 또한 인프라 문제가 존재한다. 국내 수소 충전소는 현재 120곳을 넘긴 수준으로 알려졌다.

현대건설기계 관계자는 "일단은 100% 전기 굴착기보단 하이브리드로 운영할 것"이라며 "사용자 입장에서 출력이나 충전 시설 인프라, 가격 문제 등 고려하면 기술력이 개선돼야 한다"고 말했다.

김동훈 (99re@bizwatch.co.kr)

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친환경 건설기계가 나온다고 합니다.. 공사장의 소음과 발생하는 매연을 생각하면.. 많이들 환영하는 부분 아닐까 합니다.

 

그런데.. 현장에서 일한 이들이라면 생각을 하겠죠.. 적용이 될까 싶으니..

 

두가지.. 수소와 전기.. 두가지로 움직이는 건설기계가 나온다고 합니다.

 

전기배터리로 움직이는 건 굴삭기... 대형이 아닌 중소형이군요. 

 

수소로 움직이는건 지게차..

 

건설현장을 생각하면... 전기와 수소로 움직이는 건설기계 도입.. 괜찮다고 봅니다.

 

각각 전기와 수소에 대해 한정적인 건설기계를 언급되었지만.. 내연기관을 쓴 건설기계는 모두 전기 혹은 수소로 대체가 가능하리라 생각합니다.. 특히 수소의 경우는 구조는 내연기관과 같아 사실 마력도 내연기관과 비슷할 것이고요..

 

정비관련업체도 수소로 바뀌길 원할겁니다. 전기는 사실 고장나도 고칠게 적으니까요.

 

위의 경우 우려되는건 성능과 충전문제...

 

성능의 경우.. 수소는 내연기관과 같기에 문제가 없습니다. 전기의 경우 성능이 내연기관에 비해 약할 수 있는데.. 전기모터의 성능이 나날이 좋아지고.. 여차하면 기어를 장착해서 보완할 여지도 있기에.. 내연기관과 성능이 곧 비슷해지리라 예상합니다.

 

만약 건설현장에만 쓴다면.. 사실 문제가 되지 않을 수도 있습니다.. 건설현장 한구석에 지정하여 충전소를 마련하면 되니까요.. 그리고 건설현장과 일정 거리를 두면.. 비록 충전하기 위해 움직여야 하긴 하지만.. 그래도 혹시라도 있을 사고에 대비할 수 있습니다. 물론 수소충전소에 관련전문가를 배치.. 관리하게 둬야 하는건 당연할테죠..

 

전기의 경우.. 배터리만 생각하는데.. 건설현장에선 과연 배터리 충전으로 사용할까 의문이 듭니다.

 

즉... 그냥 전선을 연결해두고 그대로 써먹을 수도 있다는 겁니다. 전선에 대해 실내라면 벽등에 거치대를 두고... 외부라면 외부 전선 거치대를 군데군데 설치해서 걸고 운영할 수 있다는 의미입니다. 이럴때는 아마 기계가 움직이지 않고 이용하는 작업에서 적용이 가능하겠죠..

 

소음은 전기의 경우 걱정은 줄어듭니다. 소음이 줄어드는건 좋은 것이지만.. 건설현장에선 주의해야 할 부분입니다. 굴삭기의 경우 회전반경.. 즉 작업반경이 있습니다. 내연기관의 굴삭기의 경우.. 소음으로 이미 작동중이라는 것.. 그리고 굴삭기의 존재감이 늘 드러납니다. 그런데 전기의 경우.. 소음이 없죠.. 굴삭기가 움직이는지 여부는 눈으로 봐서 운전석에 사람이 있는지.. 굴삭기의 움직임이 있는지를 확인해야 안전합니다. 따라서.. 안전사고의 위험이 있죠.. 

 

다만 수소의 경우는 내연기관과 비슷한 소음을 유발할 겁니다. 그래서 전기와는 다르게 변화는 없겠군요.

 

다만 대기환경면에선 모두 바람직한 영향을 주리라 예상합니다. 비산먼지는 어쩔 수 없다 하더라도.. 그동안 내연기관에서 뿜어져나온 매연은 나오지 않으니까요.. 전기는 나올게 없고.. 수소는 그냥 물이 나오니...

 

개인적으로.. 전기와 수소로 움직이는 건설기계가 나온다면.. 현장 어느곳에서도 쉽게 설치가 가능한 충전모듈도 개발이 되면 좋겠습니다. 전기는 외부 전기선에서 끌어와 충전해 놓으면 차량이나 건설기계가 와서 충전해놓은 전력으로 충전하는 방식으로 야간에 충전소를 충전하거나.. 낮에는 태양광 패널로 충전하면서 전력을 공급하는 방식으로 말이죠..

 

수소도 충전모듈을 만들어 통째로 그냥 가져다 놓고 저장탱크만 따로 만들어 연결해서.. 탱크에다 수소만 채워놓으면 곧바로 수소충전이 가능하도록 한다면.. 건설현장도 좋겠지만..범용성도 더 넓어지지 않을까 생각합니다.