2020년을 전후하여 전례 없는 정도로 강화된 배출가스 규제에 따라, 전세계의 자동차 업계가 친환경 차종 개발에 힘을 쏟고 있다. 그 중에서도 배출가스는 내뿜지 않으면서 전동기의 강력한 동력을 이용할 수 있는 전기자동차(이하 전기차)가 시대의 대세로 통하고 있으며, 그 외에 수소를 이용한 연료전지 자동차에 대한 연구도 일부 제조사를 중심으로 활발하게 연구되고 있다.
그동안 자동차의 동력을 대체할 대체에너지로는 태양광 에너지를 시작으로, 친환경 에탄올 연료, 수소 등이 연구되어 왔다. 하지만 이들은 각각의 기술적인 문제와 경제성의 문제 등으로 인해 연구 단계에 머무르거나 사용처가 제한되는 등의 한계로 현재의 가솔린이나 디젤을 완전히 대체하지는 못하고 있다. 물론, 이를 통해 개발된 기술은 다른 기술의 발전에 도움을 주고 있기도 하다.
그런데 이렇게 연구되고 있는 대체 동력 중에는 상당히 의외인 것이 있다. 바로 '공기'다. 정확히는 고압으로 압축된 '압축공기'를 자동차의 동력으로 이용하는 것이다. 압축공기는 먼지털이용 에어건부터 그라인더, 에어브러시 등 다양한 수공구에 사용되고 있을 뿐만 아니라, 자동차 타이어 공기 주입, 프레스기, 대형 상선의 엔진 시동 등, 대형의 기계류까지 널리 사용되고 있다.
압축공기를 동력으로 사용한 사례는 19세기 중반에 처음 등장했다. 1840년, 프랑스에서 개발된 공압모터(Pnumatic Motor)를 사용한 차량이 등장한 이래, 이를 더욱 발전시킨 '메카르스키 시스템(Mekarski System)'이 완성되었고, 이를 노면전차의 동력원으로 사용하였다. 메카르스키 시스템은 증기기관을 이용해 압축공기를 만들고 구동은 공압모터로 이루어지는 동력체계다. 이와 유사한 형태의 공압모터를 이용한 철도차량은 광산에서 사용하는 곤돌라를 견인하는 용도로도 사용되었다.
압축공기를 자동차에 적용한 사례는 2007년 프랑스 알프-마리팀에 위치한 소규모 자동차 제작사 MDI(Motor Development International SA)가 개발한 미니캣(Minicat)과 시티캣(Citycat)이 그것이다. 이들이 개발한 압축공기 자동차는 도심용 소형 자동차로, 미니캣은 압축공기만을 사용하며, 시티캣은 별도의 디젤엔진을 추가, 디젤엔진으로 주행도 하면서 압축공기도 함께 생성할 수 있는 하이브리드 방식이다.
시티캣은 시험주행시 140km/h의 최고속도를 기록했고, 단 1.5리터의 경유로 100km를 주행할 수도 있다. 압축공기 탱크는 300리터 용량으로, 차량에 장착된 압축기를 사용하면 완전히 충전하는 데에는 약 5시간이 소요된다. 하지만 외부에서 충전을 받을 수 있다면 이야기가 크게 달라진다. 시간 단위의 충전 시간이 분단위로 줄어 드는 덕분이다.
이 MDI라는 기업은 인도 최대의 자동차 기업 타타 모터스와 손을 잡고 2020년 상용화를 목표로 신형 압축공기 자동차를 개발했다. 에어팟(AIRPOD)이라는 이름이 붙은 이 소형 차종은 최고시속 80km/h에 220km의 최대주행거리를 갖는다. 3륜형으로 만들어진 이 차는 스티어링 휠 대신 조이스틱으로 작동되며, 복합소재를 적극적으로 사용하여 가벼운 몸무게와 견고한 구조를 갖는다. 압축공기의 경우, 전용 충전 시스템을 활용하면 단 3분만에 완전히 충전할 수 있다. MDI는 이 외에도 다양한 형태의 압축공기 자동차를 개발하고 이를 알리는 중이다.
