[대한민국 희망프로젝트]<655>방탄소년단이 올라탄 '수소전기차'

방탄소년단(BTS)이 올해 1월 말 미국 LA 스테이플스 센터에서 열린 제62회 그래미 어워즈 레드카펫 행사에 수소전기차를 타고 깜짝 등장해 큰 관심을 모았습니다. 방탄소년단과 등장한 차량은 우리나라 완성차 회사인 현대자동차가 개발한 넥쏘란 수소전기차 모델입니다.

수소전기차는 수소와 산소 결합으로 어떠한 오염 물질 없이 에너지와 물만 발생시킵니다. PM2.5 이하 초미세먼지까지 걸러내 궁극의 친환경차로 불리는 수소전기차는 무엇이고, 어떤 특징을 지니고 있을까요.

방탄소년단과 수소전기차 넥쏘.

Q:수소전기차는 무엇인가요.

A:수소전기차(FCEV:Fuel Cell Electric Vehicle)는 수소와 산소가 반응해 만들어진 전기에너지가 인버터를 거쳐 모터를 구동시키는 기술에 기초합니다.

수소전기차는 저장 탱크에 수소를 주입해 공기 중 산소와 화학반응을 일으켜 전기를 생성합니다. 이 전기로 모터를 돌려 동력을 발생시켜 차량을 움직이는 원리입니다. 많은 배출가스를 내뿜는 일반 내연기관차와 달리 오직 물만을 배출합니다. 수소전기차는 전기차와 같이 배출가스가 전혀 없을 뿐 아니라 공기도 정화할 수 있어 가장 이상적인 친환경차로 꼽힙니다. 수소전기차가 도로 위를 달리는 공기청정기로 불리는 이유입니다.

수소전기차는 아직 일부 국가와 회사만 개발해 생산하고 있습니다. 승용 수소전기차를 양산한 회사는 한국의 현대차, 일본의 토요타, 혼다가 대표적입니다. 최근 유럽과 미국 자동차 기업도 기술 제휴를 맺고 수소전기차 개발에 나서고 있습니다. 독일 아우디도 최근 현대차와 기술 제휴를 맺고 수소전기차 출시를 준비하고 있습니다.

가장 대표적 수소전기차는 현대차가 개발한 넥쏘입니다. 1회 충전으로 최대 609㎞를 달리는 넥쏘는 현존하는 승용 수소전기차 가운데 가장 뛰어난 성능을 발휘합니다. 3단계 공기정화 시스템을 갖춘 넥쏘는 초미세먼지를 99.9% 제거합니다. 넥쏘 1만대가 도로 위를 달리면 디젤차 2만대분 미세먼지를 정화할 수 있습니다. 나무 60만 그루를 심은 것과 같은 탄소 저감 효과입니다.

서울 여의도 국회충전소에서 넥쏘에 수소를 주입하고 있다.

Q:수소전기차는 안전한가요.

A:많은 사람이 수소전기차가 사고 시 폭발하지 않을까 우려합니다. 수소는 산업 전반에 걸쳐 100년 이상 오랜 기간 사용된 에너지입니다. 안전하게 관리하는 방법도 널리 알려져 있습니다. 연료별 상대적 위험도를 보면 가솔린이나 액화석유가스(LPG) 등 다른 에너지보다 상대적으로 안전한 연료입니다.

수소전기차 역시 충돌이나 화재 등 여러 상황을 모두 고려해 개발됐습니다. 위험 상황에서 스스로 수소 공급을 차단하고, 탱크에 있는 수소를 방출하는 안전장치를 갖췄습니다. 수소탱크는 고압에서도 잘 견디도록 철보다 10배 높은 강도를 가진 탄소섬유 강화 플라스틱으로 제작됩니다. 충격을 줄이는 장치와 화염에 오래 견디도록 특수 코팅을 적용해 안전성을 확보했습니다.

넥쏘는 양산차 출시까지 수십 가지에 달하는 안전성 평가와 인증 시험을 거쳤습니다. 세계적인 안전도 평가에서도 우수한 성적을 받았습니다. 넥쏘는 2018년 유럽 안전도 평가인 유로 NCAP에서 가장 안전한 스포츠유틸리티차량(SUV)으로 선정됐습니다. 미국 고속도로안전보험협회(IIHS)가 실시한 충돌 테스트에서도 우수 등급을 받았습니다. 2018년 국내 신차 안전도 평가에서는 최우수 3관왕을 달성했습니다.

현대자동차 H인천 수소충전소.

Q:앞으로 수소전기차가 늘어날까요.

A:전 세계적으로 자동차에 대한 환경 규제 정책이 강화되는 추세입니다. 배출가스가 전혀 없는 수소전기차와 전기차 시장도 계속 성장할 것으로 전망됩니다. 많은 전문가는 미래에 수소전기차와 전기차가 현재 가솔린차와 디젤차 관계처럼 공존할 것으로 예상합니다. 단거리 운행과 승용차 개발에는 일반 배터리 전기차, 장거리 운행과 상용차 개발에는 수소전기차가 유리한 것으로 보고 있습니다.

일각에서는 수소전기차와 전기차 공존 가능성을 낮게 보는 시각도 있습니다. 한 시장에서 서로 다른 두 개 이상 표준 기술이 공존한 사례가 적다는 것이 이유입니다. 가솔린차와 디젤차는 비슷한 내연기관 구조에 주유소를 공유할 수 있지만 수소전기차와 전기차는 충전 방식이 완전히 다르기 때문입니다.

아직 부족한 수소 충전소는 수소전기차 대중화의 걸림돌입니다. 현재 전국에 마련된 수소 충전소는 주요 도시와 고속도로 휴게소 등지 30여곳에 불과합니다. 최근 정부가 수소전기차에 대한 대규모 투자와 충전 인프라 지원을 확대하면서 많은 지역에서 수소전기차 충전소 건설이 추진되고 있습니다. 정부는 2040년까지 수소충전소 1200개소 설치를 목표로 세웠습니다. 미국과 영국, 독일 등 세계 주요 국가도 수소전기차와 충전소 보급 목표를 세우고 정부 차원에서 전폭적 투자를 진행하고 있습니다.

[관련 도서]

◇'수소 혁명', 제러미 리프킨 지음, 이진수 옮김, 민음사 펴냄.

산업혁명 시대 초기 석탄과 증기기관이 새로운 경제 패러다임을 마련했듯 이제 수소 에너지가 기존 경제·정치·사회를 근본적으로 바꿀 것이라고 예견하는 경제서다. '노동의 종말' '소유의 종말'을 쓴 저자는 지구상에서 가장 근본적이고 가장 쉽게 구할 수 있는 자원인 수소가 인간 문명을 재구성하고 세계 경제와 권력 구조를 재편할 것이라고 말한다. 모든 사람이 소비자인 동시에 잠재적인 에너지 공급자가 될 수 있는 수소 혁명 시대에 대해 소개한다.

◇'수소 에너지와 핵융합 에너지', 편집부 지음, 아이뉴턴 펴냄.

여러 에너지 대안으로 수소 에너지와 핵융합 에너지에 관해 다룬 책이다. 저자는 수소 에너지가 화석 연료와 달리 사실상 무한인 자원이며 환경도 해치지 않는 청정에너지라고 소개한다. 핵융합 에너지도 원자력 에너지보다 안전하고, 태양광 등 재생에너지가 감당하기 힘든 발전을 할 수 있다고 말한다. 새로운 에너지 사회를 지탱할 것으로 기대되는 수소와 핵융합에 관해 기초부터 최신 정보를 소개하며, 연구개발 최전선에 있는 리더들의 인터뷰도 함께 실었다.

주최: 전자신문, 후원: 교육부·한국교육학술정보원

정치연기자 chiyeon@etnews.com