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국내 수소차 시대 '성큼', 친환경 동력 삼아 新 산업 주목

2019-05-23기사 편집 2019-05-23 13:47:47

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첨부사진1지난 20일 대전 유성구 학하동에서 열린 수소 충전소 준공식에서 한 관계자가 연료 주입을 선보이고 있다. 사진=이영환 기자

국내 수소차 시대가 성큼 다가왔다. 울산을 시작으로 경남, 광주, 서울, 부산 등 현재까지 국내에 보급된 수소차는 1300여 대. 산업통상자원부는 지난 10일 제 16차 에너지위원회에서 올해 수소차 신규 보급 목표를 종전이었던 4000대에서 5467대로 확대했다. 수소차는 20여 년 전까지만 해도 논의는 있었지만 부족한 기술력 등으로 도입이 이르다는 평가도 받았다. 하지만 최근 몇 년 사이 친환경성을 동력 삼아 신(新) 산업으로 주목받고 있다. 정부가 혁신성장의 3대 전략 투자 분야 중 하나로 수소경제를 선정한데 이어, 지난 1월에는 문재인 대통령이 울산을 방문해 수소를 국내 경제 성장의 동력으로 삼겠다고 선언한 바 있다. 그만큼 향후 수소차 시장의 전망도 어둡지는 않을 것으로 보인다. 현대자동차 대전지역본부의 도움을 받아 수소차의 특징과 장·단점을 알아봤다.



◇수소와 산소의 결합으로 친환경성 갖춰=수소전기차는 수소 연료와 공기 중 산소의 전기화학반응을 통해 전기를 생성하고, 이 전기를 이용해 모터를 돌려 동력을 발생시킨다.

수소에너지는 각 국가별로 생산 방식이 상이한데 한국의 경우 재생에너지가 풍부하지 않은 반면 부가적으로 생성되는 수소량이 많다. 석유화학이나 제철 공정 등으로 발생하는 부산물인 부생수소를 정제해 생산하는 것이다. 현재 국내에서는 충남 대산과 울산, 전남 여수 등 국내 3대 석유화학단지에서 연간 총 190만t의 부생수소를 생산하고 있다.

차량 운행 중에는 전기화학반응 이후 생긴 물만 배출돼 기존의 가솔린, 디젤과 같은 내연기관에 비해 친환경성을 갖췄다고 볼 수 있다. 이는 기존의 하이브리드, 플러그인하이브리드, 전기차와의 큰 차별점이기도 하다.

수소차는 전기화학반응에 필요한 순도 높은 산소를 공급하기 위해 총 3단계의 과정을 거쳐 공기 중의 먼지와 화학물질을 정화한다.

우선 차량 앞쪽에 위치한 필터를 통해 99% 이상의 깨끗한 공기로 정화한다. 이어 필터를 통과한 미세먼지는 2차적으로 차량 가습기를 거쳐 추가 정화가 이루어진다. 마지막으로 전기를 발생시키는 연료스택에서 탄소섬유종이로 된 기체 확산층을 통과하며 최종적으로 걸러지며 99.9%의 깨끗한 공기를 배출한다. 스택은 수소와 산소를 결합해 전기를 만드는 장치로 수소차의 핵심 부품이라고 볼 수 있다. 수소차의 생산원가에서 가장 많은 비중을 차지하기도 한다.

◇ 충전시간, 항속거리, 친환경성 3박자 갖췄지만 과제도 산적=수소차는 1회 충전 시 3-5분의 시간으로 최대 609㎞ 가량 주행할 수 있다. 기존 전기차가 갖고 있던 긴 충전 시간, 짧은 항속거리라는 단점을 극복한 셈이다. 전기차인 아이오닉의 경우 급속을 기준으로 할 때 완전충전까지는 30분 가까이 소요되며 코나 역시 같은 기준 1시간 가까이 걸린다. 항속거리도 아이오닉은 200㎞, 코나는 400㎞ 수준으로 수소전기차인 넥쏘보다 짧은 편이다. 하지만 최근 테슬라가 주행거리 1000㎞의 전기차 모델을 오는 2020년 선보인다고 밝히면서 항속거리의 우위가 바뀔 가능성도 있다.

짧은 충전시간, 긴 항속거리, 친환경성 등 3박자를 갖췄지만 넘어야 할 과제도 산적해있다. 수소차는 현재 보급 초기 단계에 있어 충전 인프라가 전국적으로 충분히 확보돼 있지 않다. 수소 충전소는 지난 5월 20일 기준 전국에 총 16곳(지방자치단체 13곳, 현대자동차 2곳, 국토교통부 1곳)이 들어서 있는 것으로 조사됐다. 이에 정부는 충전소 인프라를 지속 확대해 오는 2022년까지 310곳, 2040년까지 1200곳 이상 공급하겠다는 로드맵을 발표했다. 현대자동차도 정부 및 지자체와 협력해 관련 인프라를 늘리겠다는 계획이다. 충전소 운영 역시 현재 연간 1억 5000만 원 수준의 높은 운영비를 사업자가 자체적으로 부담하고 있는 상황으로, 정부는 운영비 일부를 사업자에 지원하는 방안을 검토 중이다.이영환 기자













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첨부사진2지난 20일 대전 유성구 학하동에서 열린 수소 충전소 준공식에서 선보인 현대자동차의 수소전기차 넥쏘의 모습 사진=이영환 기자

첨부사진3지난 20일 대전 유성구 학하동에서 열린 수소 충전소 준공식에서 선보인 수소에너지 저장 트레일러의 모습. 사진=이영환 기자

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