[대한민국 희망 프로젝트]<416> 수소연료전지차

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#최근 우리나라와 일본 자동차 업체들이 수소연료전지차(FCEV) 시장 활성화에 적극 나서고 있습니다. 현대자동차는 지난 2013년 세계 최초로 수소연료전지차 ‘투싼ix’를 양산한 데 이어 최근에는 차량 가격을 대폭 인하하며 판매 확대에 본격 나섰습니다. 일본 도요타도 최근 세단 형태의 수소연료전지차 ‘미라이’를 출시하면서 자신들이 보유한 특허를 모두 공개하고 산업 생태계를 주도하겠다는 야심을 드러냈습니다. 수소연료전지차 시대가 성큼성큼 다가오고 있는 셈입니다. 수소연료전지차는 수소를 에너지원으로 사용해 오염 물질 배출이 전혀 없는 궁극의 친환경차로 여겨지고 있습니다. 특히 수소가 핵심 에너지원으로 사용되는 수소경제 시대를 앞당기는 단초가 될 것입니다.

지난 2013년 현대자동차가 세계 최초 양산에 성공한 수소연료전지차 `투싼ix`
<지난 2013년 현대자동차가 세계 최초 양산에 성공한 수소연료전지차 `투싼ix`>

Q:수소연료전지차(FCEV:Fuel Cell Electric Vehicle)는 어떤 차인가요?

A:수소와 산소를 반응시켜 이때 발생하는 전기를 이용해 바퀴를 굴리는 차세대 친환경차를 일컫습니다. 물을 전기분해하면 양극에서는 산소가, 음극에서는 수소가 나옵니다. 거꾸로 산소와 수소를 반응시키면 전기와 열이 발생하는 원리를 이용하는 것입니다. 수소연료전지차는 차량 내에 수소를 충전하고 공기 공급기를 통해 산소를 공급받아 반응시킵니다. 이때 발생하는 전기의 힘을 이용해 바퀴를 굴리는 것입니다. 휘발유나 경유 같은 화석연료를 사용하는 내연기관이 인체에 해로운 배기가스를 배출하지만 수소연료전지차는 수소와 산소의 반응으로 나오는 물만 배출하기 때문에 인체나 환경에 끼치는 나쁜 영향이 전혀 없습니다. 환경 오염으로 몸살을 앓는 지구와 인류의 미래를 위해 친환경차를 보급하는 것이 더 이상 미룰 수 없는 과제로 부상하면서 수소연료전지차에 대한 관심도 점점 커지고 있는 것입니다.

Q:에너지원으로써 수소는 어떤 장점이 있나요?

A:우선 수소는 풍부한 자원이라는 장점이 있습니다. 수소는 대부분 화합물 형태로 존재하기 때문에 화석연료를 열처리하거나 물을 분해해서 얻을 수 있습니다. 또 수소는 저장과 운반이 용이한 특징도 있습니다. 수소는 압축된 기체나 액체 또는 수소저장합금법 같은 방법으로 수소탱크에 저장하거나 파이프라인을 통해 필요한 곳으로 운송할 수 있습니다. 마지막으로 수소는 에너지 효율이 높다는 특징도 있습니다. 수소의 단위 무게당 에너지 밀도는 휘발유보다 4배, 천연가스보다 3배 높습니다. 또 수소를 이용한 연료전지의 에너지 효율은 최대 60% 수준으로 화력발전(30~50%)보다 높은 편입니다.

Q:자동차 회사들의 움직임은 어떠한가요?

A:수소연료전지차는 세계의 모든 자동차 업체들이 개발에 적극 나서고 있다고 해도 과언이 아닙니다. 가장 적극적인 기업으로는 현대자동차가 손에 꼽힙니다. 현대차는 1998년부터 수소연료전지차를 개발해 왔으며 지난 2013년 세계 자동차 업체 중 가장 먼저 수소연료전지차 양산 체계를 갖췄습니다. 여기에 최근 광주에 구축된 창조경제혁신센터를 중심으로 국내 수소연료전지차 관련 생태계를 발전시킨다는 계획을 내놓기도 했습니다. 일본 도요타는 1992년부터 개발을 시작했으며, 자체 개발뿐만 아니라 BMW와의 협력을 통해 양산을 앞당겼다는 평가입니다. 최근 도요타가 선보인 미라이는 처음부터 수소연료전지차에 최적화를 목표로 개발돼 출시되자마자 연간 판매목표를 뛰어넘는 계약을 받아 화제를 뿌리기도 했습니다. 그만큼 소비자들의 관심이 크다는 것입니다. 최초의 수소연료전지자동차는 1994년 다임러가 선보였습니다. 메르세데스-벤츠로 유명한 다임러는 미국 포드, 일본 닛산과 함께 수소연료전지차를 연구하고 있으며, 2017년께 양산형 차를 출시한다는 목표입니다. 이 외에도 GM, 혼다, 폴크스바겐, 르노 등 거의 모든 완성차 업체들이 수소연료전지차 기술을 열심히 개발 중입니다. 특히 독자적으로 기술을 개발하는 업체도 있지만 국경과 경쟁 관계를 뛰어넘는 협력도 다양하게 이뤄지고 있습니다.

[관련 도서]

◇‘수소 혁명’ 제레미 리프킨 지음, 민음사 펴냄.

수소 에너지의 출현과 그에 따른 세계 경제 및 권력 구조의 대변화를 다룬 책이다. ‘노동의 종말’ ‘소유의 종말’ 등으로 유명한 저자는 석유 자원 시대가 곧 종말을 고하고 이를 대체할 강력한 새 에너지 체계로 수소가 주목받을 것이라고 예측했다. 특히 수소 에너지의 무한한 가능성을 집중적으로 소개한다. 또 누구나 소비자인 동시에 잠재적인 에너지 공급자가 될 수 있는 수소가 가장 민주적인 에너지라고 강조한다.

◇‘수소로 읽는 현대 과학사’ 존 S. 리그던 지음, 알마 펴냄.

수소의 탄생부터 과학자들이 수소를 발견하고 연구한 흔적들, 그리고 수소를 설명하기 위한 다양한 이론들을 총망라한 책. 수소로 바라본 과학의 세계라 할 만한다. 23개의 장으로 구성돼 소개되는 실험실 이야기와 과학자들의 노력들이 책 읽는 맛을 더해준다. 특히 자연의 비밀을 푸는 데 수소가 지대한 공헌을 했음을 알 수 있다. 또 과학사의 많은 난제들이 수소로 어떻게 해결되는지 해답을 얻을 수도 있다.

양종석기자 jsyang@etnews.com