[과학을 읽다]①수소전기차(FCEV), 돋보이는 이유

수소충전소에서 수소전기차를 충전 중인 모습.[사진=현대자동차 홈페이지 홍보영상 캡처].

[아시아경제 김종화 기자]수소전기차(FCEV·Fuel Cell Electric Vehicle)에 대한 관심이 폭발하고 있습니다. 물과 수증기만 배출하는 '궁극의 에코카(Eco Car)'라고 불리는 수소전기차에 쏟아지는 사람들의 관심은 친환경자동차의 출현을 모두가 기다려 왔음을 의미합니다.

미세먼지의 주범으로 자동차 배기가스가 지목되면서 자동차 운전자는 물론, 타는 사람의 마음도 못내 불편했기 때문입니다. 배기가스를 내뿜지 않으면서 연비도 좋은 차를 마음 껏 탈 수 있다는 안도감이 작용한 것으로 분석됩니다.

그동안 등장했던 '전기차'와 '수소차'에 비해 수소전기차가 유달리 인기를 끄는 것은 왜 일까요?

수소전기차는 전기자동차의 일종입니다. 수소와 산소의 화학적 작용으로 생산된 전기로 모터를 구동하는 방식입니다. 수소연료전지자동차, 연료전지차, 수소전기차라고도 부릅니다. 수소전기차는 수소차와 전기차의 장점을 따 만든 자동차입니다. 실린더 내에서 수소를 직접 연소시켜 에너지를 얻는 '수소차'와 충전된 전지에서 에너지를 얻는 '전기차'와도 다른 자동차입니다.

수소전기차에는 엔진 대신 수소탱크, 수소와 산소가 화학반응을 통해 발생하는 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치인 스택(stack), 모터, 배터리 등이 탑재됩니다. 수소탱크의 수소가 외부에서 유입된 산소와 만나 화학반응을 통해 발생한 에너지를 스택으로 보내면 스택은 이 에너지를 전기에너지로 바꿔줍니다. 이렇게 만들어진 전기는 모터와 배터리로 공급돼 차를 움직이게 하는 것입니다.

H사가 지난달 시장에 내놓은 수소전기차의 경우 복합연비가 17인치 타이어를 기준으로 96.2㎞/㎏입니다. 한번에 6.33㎏의 수소를 충전해 609㎞를 주행할 수 있으니 연비는 놀라운 수준입니다. 수소 충전 시간도 5분 내외에 불과합니다. 한 번 충전에 몇 시간 씩 걸리는 전기차와 비교가 불가능할 정도로 뛰어납니다. 출력도 일반 자동차에 비해 뒤지지 않습니다.

수소폭탄에 대한 부정적 이미지로 생성된 위험할 것이란 시각도 선입견입니다. 전문가들은 수소전기차가 사고가 일어나 수소탱크에 불이 붙어도 수소의 특성상 빠르게 하늘로 올라가 사라지기 때문에 실제로 폭발로 이어질 가능성은 매우 낮게 보고 있습니다. 게다가 이중삼중으로 마련된 안전장치로 화석연료를 사용하는 자동차보다 오히려 안전하다고 합니다.

그렇다면 이제 수소전기차가 대세가 되는 걸까요? 그러기엔 아직 넘어야 할 산이 많은 것 같습니다. 수소충전소가 절대적으로 부족한 인프라의 문제와 연료인 수소의 장기적 수급 문제, 서민층의 마이카로 자리잡기에는 너무 비싼 가격 등이 장기적으로 풀어나가야 할 문제들입니다.

수소전기차가 충전을 위해 충전소로 들어오고 있는 모습. [사진=유튜브 화면캡처]

현재 국내에는 모두 15개의 수소충전소가 설치돼 있습니다. 15개 충전소 가운데 일반인들이 사용할 수 있는 곳은 3~4곳 정도입니다. 서울에는 상암과 양재 2곳에 수소충전소가 있지만 양재충전소는 연구용이라 민간에는 한시적으로 개방됩니다. 실제로는 상암충전소 한 곳만 제대로 운영되고 있는 셈입니다. 그마저 하루 최대 30대까지만 충전할 수 있습니다.

고속도로에는 영동고속도로 여주휴게소에 설치돼 있습니다. 충전소 상황이 이렇다보니 수소전기차 구입을 충전 문제 때문에 미루는 분들이 많습니다. 인프라가 어느 정도 갖춰진 이후에 구입하겠다는 것입니다.

이에 따라 정부는 오는 2020년까지 전국에 수소충전소 70개, 2030년까지 520개까지 늘려 설치할 계획입니다. 다만, 수소충전소 1곳 설치하는데 부지 비용을 빼고도 30억 정도가 소요되고, 안전 확보를 위해 일정 거리 안에 의료시설이나 유치원, 공동주택 등이 없어야 하는 까다로운 입지조건 때문에 부지 확보가 쉽지 않다는 점도 걸림돌이 되고 있습니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr