지난달 12일 한국도로공사와 현대자동차가 국내 최초로 고속도로에 수소충전소를 열었다.
경부고속도로 안성휴게소(양 방향)와 영동선 여주 휴게소 등 3곳이다.
이렇게 고속도로에 수소충전소가 세워진 것은 수소 전기차의 전국적 상용화와 수소전기차 이용자의 편의를 보장하기 위해서다.
이번 고속도로 수소충전소의 개장은 본격적인 수소(H2)하이웨이가 실현된다는 점에서도 그 의미가 크다. 국토교통부(장관 김현미)는 이번 3곳 말고도 올해 안에 수소충전소 10곳을 구축한다고 밝혔다. 이제 머지않아 수소차를 타고 고속도로를 통해 전국각지를 누빌 수 있게 된 것이다.
이번 연재에서는 우리 앞에 바짝 다가온 수소자동차와 국내 수소자동차 넥쏘에 대해서 살펴보고 앞으로의 과제를 논의해 보고자 한다.
◆수소자동차란?
수소자동차라고 말하면 흔히 수소를 연료로 사용하는 자동차라고 알고 있지만 사실은 수소전기자동차와 수소 내연기관 자동차를 수소자동차라 일컫는다. 전자는 수소 연료전지를 이용해서 움직이는 자동차고 후자는 수소기체를 연료로 사용하는 자동차다. 수소기체를 이용하는 자동차는 수소연료전지에 비해 효율이 낮고 새로운 시스템을 도입해야 해서 현재는 많이 사용하지 않고 있다. 현재 주로 이용하는 수소차는 '수소연료전지 자동차'라고 보면 된다.
수소 연료전지 자동차의 원리는 다음과 같다. 저장된 수소를 전기발생장치로 보내면 산소와 화학반응하여 전기가 만들어진다. 이 전기가 모터로 보내지면 모터가 움직이고 전기에너지나 운동에너지가 만들어져 자동차가 움직이게 된다.
수소자동차는 기존의 자동차에 비해 배기가스가 없고 대신 물을 배출해 공기를 정화시킬 수 있는 장점이 있다. 이와 더불어 수소자동차의 공기필터에 의해 초미세먼지를 제거할 수 있다. 수소의 단가도 기존 석유연료보다 낮고 연비도 뛰어나다.
하지만 활성화되지 않은 이유는 수소의 성질 때문이다. 수소는 우주에서 가장 가벼운 물질이기에 보관하기에는 그 부피가 크다. 더군다나 천연가스보다 운송비가 비싸다는 단점을 가지고 있다.
많은 사람들이 수소자동차의 안전성에 문제를 제기하고 있다. 혹시 운행 중 폭발하지는 않을까하는 염려다. 하지만 수소자동차의 연료전지와 수소폭탄은 다른 원리로 이뤄진다. 수소연료전지에 사용되는 수소는 수소분자이고 수소폭탄에 사용되는 수소는 중수소와 삼중수소이다. 중수소와 삼중수소는 엄청난 에너지가 필요해서 자연상태에서 존재하기 어렵고 설사 있더라도 수소폭탄이 되려면 1억도 이상의 온도와 수천기압의 압력이 필요하다.
정부는 수소경제 활성화를 위해 지난 10일 수소 승용차 보급 확대 수소버스 및 수소택시를 도입한다고 밝혔다. 이와 더불어 연료전지의 보급을 확대하고 수소충전소 구축방안을 수립하는 등 수소자동차 확산에 중점을 둘 계획이다. 이에 따라 올해 수소 승용차 보급량을 당초 계획보다 35% 늘리고 수소버스와 수소택시도 도입하기로 했다.
정부는 올해 수소보급차 보급 물량을 당초 4000대에서 35%(1467대) 늘려 연말까지 총 5467대를 신규 보급할 계획이다 이는 지난해의 7배에 달하는 보급량이다. 오는 6월부터 수소버스 35대 오는 8월에는 수소택시 10대 등도 보급할 계획이다. 정부의 계획대로 실현된다면 이제 수소자동차의 대중화는 더 빨리 앞당길 수 있을 것이다.
◆한국의 수소자동차, 넥쏘
현대자동차(대표이사 정몽구, 정의선, 이원희, 하언태, 이하 현대차)는 2010년에 세계 최초로 양산형 수소자동차 투싼ix FCEV를 만들었다. 이어 2012년에 덴마크에 수출하고 1년 뒤 국내에 양산을 시작해 지난 5년간 200대 이상 판매했다. 5분간 수소충전으로 확보한 주행거리는 635km다.
현대차는 2018년 1월에 국제전자제품 박람회에서 차세대 수소전기차 넥쏘를 발표하고 그해 3월 본격 출시했다. 넥쏘는 한번 충전(5분충전)으로 590km를 달릴 수 있다. 더군다나 넥쏘 1만대가 운행할 때 나무 60만 그루와 같은 수준의 탄소저감 효과가 발생한다.
현대차는 지난 달 24일 울산 소재 수소차 공장 증설을 위해 올 10월까지 약 3000억 원을 투자할 계획이라고 발표했다. 이를 통해 오는 2019년 말까지 현재 3000대 규모의 생산설비를 1만 1000대 규모로 확대하겠다는 방침을 세웠다. 현대차는 생산설비 확대 시, 1300명의 신규 고용이 발생할 것으로 추정하고 있다. 수소자동차가 경기 활성화에도 큰 도움이 될 것이라는 것이다.
이와 더불어 현대차는 국내 수소차 보급의 최대 걸림돌이 '비싼 가격'이라고 판단, 수소차 생산량의 확대를 적극 추진하고 있다. 이에 정부도 기술개발을 통해 핵심부품의 국산화 100%를 달성하고 규모의 경제에 따른 생산원가 하락을 위해 지원금을 지원하는 등 수소차 보급 확대에 공동으로 노력하고 있다. 현재 정부의 보조금과 지자체 보조금을 세제혜택을 반영하면 3000만원 대 가격에 수소차 구입이 가능하다.
현대자동차는 5개월 만에 세계 판매 1000대를 넘어섰다. 지난 28일에는 말레이시아에 2대를 공급했으며 향후 동남아 지역의 진출을 확대할 계획이다.
◆수소자동차의 미래
미세먼지가 심각해지고 환경오염의 문제가 국가마다 핫이슈로 떠오르고 있는 작금의 상황에서 수소자동차는 가장 실효성이 큰 대안이라고 할 수 있다.
최근 정부의 수소경제법 제정과 로드맵 구축 및 대중교통의 수소버스 운행등은 그런 노력의 한 일환으로 의미를 가진다고 할 수 있다.
하지만 국내 수소전기차의 보급확대를 위해서는 수소충전 인프라의 확충이 필수다. 현재 수소전기차의 부품 국산화율은 99%지만 수소충전소 부품 국산화율은 40%밖에 되지 않는다. 이는 정부가 수소충전 인프라의 확충에 더 힘을 실어야 할 이유이기도 하다.
지난 20일 산업통상자원부(장관 성윤모, 이하 산업부)는 수소충전 인프라의 구축 확대를 선도하기 위해 '고압가스 안전관리법 시행령, 시행규칙을 개정했다고 밝혔다.
산업부 관계자는 "이번 규제 현실화로 수소충전소의 부지확보 문제 해소와 운영 여건 개선에 기여할 것으로 기대된다"고 전했다.
환경경찰뉴스 이의정 기자