최적의 친환경 연료, 저변확대 위한 자금·정책 필요

[미디어펜=김태우기자]친환경연료의 대명사이자 무공해 연료산업분야의 차세대 먹거리로 각광받고 있는 수소를 이용한 차량개발이 본격화 되고 있다.

전기차에 비해 확산속도가 느리다는 것을 재외하면 모든 면에서 완벽한 수소연료는 한국과 일본을 중심으로 발전을 거듭하며 확산을 위해 노력중이다.

▲ 일본 도쿄 메가웹에 전시중인 토요타의 보급형 수소연료전지차 미라이/미디어펜DB

15일 관련업계에 따르면 지난 도쿄모터쇼를 통해 현대자동차와 토요타자동차의 양분구도였던 수소연료전지차를 혼다가 출시할 계획을 밝히며 새로운 구도가 형성됐다.

혼다가 이번 도쿄모터쇼에서 출시한 수소연료전지차의 이름은 클래러티로 1회 충전에 700Km이상을 주행가능한 차량으로 현재까지 출시된 수소차중 가장 효율성이 좋은 것으로 알려졌다.

이에 앞서 토요타자동차는 지난해 12월부터 보급형 수소차 미라이를 출시후 판매중이고 현대차는 최초의 양산형 수소차 투싼ix Fuel Cell을 출시 후 판매중이다.

하지만 아직 생태계구축 즉 충전소 보급의 미흡으로 눈에 띄는 활성화를 이루고 있진 못한 것이 문제로 지적되고 있지만 수소연료전지차는 순수 무공해 연료로 차량운행중 물 이외엔 어떠한 오염물질이 나오지 않고 있다는 장점이 있다.

또 아직 개발단계이긴 하나 수소연료전지에서 생성된 전기에너지를 활용해 가정에서도 사용할 수 있도록 하는 이동식 충전기도 개발 중이어 차량에서 생선 된 전기에너지를 필요한 곳에서 사용할 수도 있고 전기차와 달리 충전시간이 길지 않다는 것도 큰 매력이다.

이런 많은 장점이 있어도 아직 확산이 쉽지만은 안은 상황이다. 수소충전소와 수소 운송 등 인프라 부족 문제와 연료전지 양산화 기술과 같은 제작상의 어려움 때문이다.

소비자가 수소차를 마음 놓고 구입하려면 수소를 저장하고 충전해주는 수소충전소가 있어야 한다. 수소충전소 1개를 설치하는데 30억∼40억원이 필요하다. 국내 수소충전소는 연구용을 합쳐도 15곳에 불과하며, 실제로 가동 중인 곳은 10곳 미만이다.

양산이 쉽지 않다는 기술적 문제로 가격이 비싸다는 것도 일반인 고객들의 진입을 어렵게 하고 있다. 수소차 제작의 핵심 기술은 수소를 공기와 섞어 물로 합성해 전기가 만들어지는 ‘연료전지 스택(Stack)’이다.

연료전지 스택 안에는 1.3㎜ 두께의 판이 370개가 촘촘히 배열돼고 여기에서 수소 합성이 일어난다. 그런데 1.3㎜ 판 안에는 다시 0.2㎜ 두께의 판 3장이 들어간다. 결국 0.2㎜ 두께의 판 1110개가 촘촘히 나열돼 있고, 이런 판들이 제대로 작동해야 전기를 생산할 수 있는 원리다. 이런 복잡한 과정으로 원활한 양산화가 쉽지만은 않은 상황이다.

▲ 수소는 누출 부위에서 높은 불길이 치솟지만 연소시간이 짧아 불길이 빨리 잦아드는 반면 가솔린차는 실내로 불이 옮겨 붙어 차량이 전소됐다./LG경제연구소

이와 관련해 업계에서 아직 많은 연구개발이 필요하다고 말하고 있다. 현대차의 경우 자체적으로 좀 더 발전된 구조의 효율이 좋은 기술을 보유하고 있고 꾸준히 좀 더 나은 기술개발을 위해 노력중이다.

수소에대한 막연한 두려움도 일반인들이 꺼리는 부분이기도 하다. 과거 전쟁에 사용되며 수소폭탄으로 이름이 나있는 것이 제일 큰 걸림돌일 것으로 예상된다. 하지만 이건 수소연료전지차와 무관하다.

공기보다 가벼운 수소를 자동차에 저장하기 위해서는 일반 대기 압력보다 700배가 높은 압력(700기압)을 견디는 수소탱크가 필요하다. ‘수소탱크가 사고로 터지면 어떻게 될까’라는 질문은 수소차 개발 초기부터 제기돼 왔지만 전문가들은 그럴 가능성이 없다고 입을 모은다.

과거 연구기관의 보고에 따르면 수소 연료 차량을 실험했던 예가 있다. 모두의 예상에는 인화성이 더 좋은 수소가 더 큰 폭발을 일으킬 것으로 예상하지만 공기보다 가벼운 수소는 폭파 전에 공중으로 확산되며 일반 가솔린차량 보다 더 안전했다.

하지만 이런 완벽에 가까운 수소연료의 국내 확산보급은 정부의 정책마련이 시급하다는 지적이다.

일본 정부는 ‘수소사회’ 로드맵을 발표하고 각종 정책과 지원을 아끼지 않는다. 일본 정부는 수소충전소를 2015년 100기, 2025년 1000기, 2030년 3000기를 설치키로 했다. 충전소 1개당 최대 2억8000만엔(26억2376만원)까지 보조금을 지급한다. 또 올해 수소차 보조금으로 지난해보다 3배 늘어난 400억엔(3748억원)을 책정했다.

우리 정부는 2025년까지 수소충전소를 200기 보급한다는 계획을 발표한 바 있지만, 책정된 예산이 없다. 정부의 지난해 수소차 보급 관련 예산은 34억8000만원에 불과했고, 내년 예산은 34억5300만원으로 줄었다. 수소충전소 1개를 지을 금액에 불과하다.

미국 캘리포니아주도 2020년까지 수소충전소를 100개까지 늘릴 계획이다. 독일은 시범 프로젝트 차원에서 120대의 수소차를 운행하고 있고, 2017∼2018년 다임러 등의 수소차 출시에 맞춰 수소충전소를 70∼100개로 늘릴 계획이다.

현대차 관계자는 11일 “수소차가 없으니 수소충전소 사업을 하겠다는 사람이 없고 안전거리, 건설장소 규제, 수소충전소 표준모델 부재 등 각종 규제도 상당하다”며 “개별 자동차회사가 감당하기는 불가능한 수준이며, 정부 차원의 종합적인 대책이 필요하다”고 말했다.