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현대차 수소전기트럭, 중국서 기술혁신상…완성차 모델로 유일 본문

Guide Ear&Bird's Eye6/수소차. 전기자동차와 친환경, 자율주행.무신통신기술

현대차 수소전기트럭, 중국서 기술혁신상…완성차 모델로 유일

CIA Bear 허관(許灌) 2020. 9. 20. 14:07

현대자동차, 엑시언트 수소전기 대형트럭

현대차 수소전기트럭이 중국 수소 에너지 박람회에서 기술혁신상을 받았다.

현대차는 15일 중국 상하이에서 개최된 '제5회 국제수소연료전지차 포럼'에서 엑시언트 수소전기트럭이 '수소에너지 및 연료전지 기술혁신상 2등상을 받았다고 20일 밝혔다.

기술혁신상은 중국자동차공정학회와 국제수소연료전지협회가 주관하는 것으로, 중국 수소에너지 전문가들이 수소에너지 부품/소재/설비 등에서 기술혁신 정도와 발전 전망 등 6개 항목을 평가해 선정한다.

1등상부터 참가상까지 중국 업체와 기관이 휩쓸었으며 외국 업체는 현대차 뿐이다. 완성차 모델이 수상한 것도 유일하다.

상해수소추진기술이 자동차용 연료전지 기술, 중국제일기차·둥펑기차 등이 상용차용 연료전지 기술 상용화로 각각 1등상을 받았다.

엑시언트 수소전기트럭은 190kW 출력의 연료전지 스택을 통해 최대 350kW(476hp) 동력성능을 내는 전기모터를 구동한다. 수소저장 탱크 7개를 장착해 수소 저장용량이 약 32㎏에 달하고 8∼20분(온도에 따라 다름)의 충전으로 400㎞ 주행이 가능하다.

현대차는 작년 11월 프랑스에서 열린 국제 상용차 박람회 '솔루트랜스'에서도 '2020 올해의 트럭' 혁신상을 수상했다.

현대차는 7월 스위스에 엑시언트 수소전기트럭을 첫 수출했다. 연말까지 50대, 2025년까지 총 1천600대를 공급할 예정이다.

엑시언트 수소전기트럭은 현대차와 스위스 수소 솔루션 전문기업 'H2에너지'의 합작법인인 '현대 하이드로젠 모빌리티'가 받아서 대형트럭 수요처에 사용료 지불 방식으로 공급한다.

현대차는 작년 9월에는 미국 커민스사와 상용차용 수소연료전지시스템 기반 친환경 파워트레인을 공동 개발하고 북미 상용차 제작업체에 공급하기 위한 업무 협약을 체결했다.

10월에는 '2019 북미 상용 전시회'에 현대차 첫 수소전용 대형트럭 콘셉트카 'HDC-넵튠'을 공개했다.

현대차 상용해외신사업추진실 마이크 지글러 상무는 최근 상용 미래기술 설명회에서 스위스 등 유럽을 넘어 중국과 미국에도 수소상용차 진출 계획을 가지고 있으며, 미국에서는 스위스 수출 계약보다 더 큰 규모의 공급을 논의 중이라고 밝혔다. 현대차는 또 스위스 내 수소 솔루션 기업, 발전소, 수소 충전소 사업자, 리테일 물류 체인 및 기타 물류 기업들과 함께 유럽의 상용 수소전기차 생태계 구축에 참여할 방침이다.

merciel@yna.co.kr

 

현대차 사우디에 수소차 첫 수출

울산항에서 사우디 아라비아에 전 세계 최초로 수출되는 ‘일렉시티 FCEV’를 선적하는 모습

현대차가 지난 27일 울산항에서 수소전기차 ‘넥쏘’ 2대와 수소전기버스 ‘일렉시티 FCEV’ 2대 등 총 4대를 선적해 사우디 아라비아로 수출했다. 현대차 수소차가 중동지역으로 수출된 것은 이번이 처음이다.

이 수소차는 세계 최대 석유기업인 사우디 아람코로 인도된다. 지난해 6월 사우디 아람코와 “사우디 아라비아 내 수소전기차 보급 확대를 위해 힘쓰자”는 내용의 양해각서(MOU)를 체결한데 따른 것이다. 이번에 공급되는 ‘넥쏘’와 ‘일렉시티 FCEV’는 현지에서 수소차 실증 사업에 활용될 예정이다.

이번 수출은 ‘세계 최대 산유국’인 사우디 아라비아에 석유가 아닌 수소를 에너지원으로 하는 친환경차를 첫 수출한 것으로 의미가 크다. 현대차는 향후 이번 수출을 통해 차별화된 수소전기차 기술력을 입증하고, 향후 중동 친환경차 시장을 적극 공략한다는 계획이다.

이번에 수소전기버스 ‘일렉시티 FCEV’는 해외 지역 첫 수출이라는 쾌거를 달성했다. 수소전기버스 ‘일렉시티 FCEV’는 전장 1만995㎜, 전폭 2490㎜, 전고 3420㎜에, 1회 충전으로 약 430㎞를 주행할 수 있는 수소연료전지시스템을 탑재했다.

이로써 현대차는 ▲2013년 세계 최초 수소차(투싼IX) 양산 ▲지난 7월 세계 최초 수소 대형트럭 양산 및 수출 ▲지난 16일 수소연료전지 시스템 비(非) 자동차 부문 수출 등 다양한 수소 기술 기록을 세우고 있다.

현대차는 최근 중국 수소에너지 박람회에 선보인 현대차 수소트럭의 ‘수소연료전지’ 기술이 기술혁신상 2등상을 받기도 했다. 완성차업체가 이 박람회에서 기술상을 받은 것은 현대차가 유일했다.

울산항에서 사우디 아라비아로 수출되는 ‘넥쏘’와 ‘일렉시티 FCEV’를 선적하는 모습

현대차, 넥쏘 앞세워 日 시장 '노크'

현대 넥쏘 수소전기차

지난 2009년 일본 승용차 시장에서 철수한 현대자동차가 수소전기차 넥쏘를 앞세워 일본 친환경차 시장을 노크한다.

16일 현대차는 최근 넥쏘등 현대차의 친환경차 경쟁력을 알리는 일본어판 홈페이지를 개설했다. 철수 이후 상용차 영업과 일본 기술연구소 홍보를 위한 홈페이지는 운영해왔지만 승용차 전용 홈페이지를 따로 개설한 것은 처음이다.

새로 개설된 일본 홈페이지는 친환경 차량 관련 내용만으로 이루어졌다. 차세대 전기차 2종(모델45, 프로페시)와 수소 전기차 넥쏘에 관한 내용이 대부분이다. 특히 넥쏘는 홍보 영상과 함께 일본어 카탈로그를 제공한다. 1회 충전 주행거리 820㎞와 5년 10만㎞의 보증기간 등을 강조했다.

홍보영상의 넥쏘는 현대차 일본 상용차 법인이 있는 요코하마 지역의 번호판을 달고 도쿄 올림픽 선수촌이 있는 도쿄 하루미 지구 등을 주행하는 영상을 담았다.

현대차는 오는 16일부터는 도쿄 다이칸야마에서 넥쏘를 일반에 처음으로 소개하는 현장 전시회를 갷=최한다. 일본에서 인기가 많은 현대차의 수소 캠페인 모델 방탄소년단(BTS) 기념품도 증정한다.

그러나 이같은 움직임에 대해 현대차는 "일본에서 넥쏘 등 승용차 판매를 재개하는 것은 아니다"라고 선을 그었다. 넥쏘와 현대차의 친환경 기술을 세계 시장에 알리는 글로벌 이벤트 중 일부라는 설명이다.

다만 장기적으로 현대차가 일본 친환경차 시장에 재진출할 가능성은 배제할 수 없다. 일본 수소차 시장은 내년 올림픽을 수소 올림픽으로 육성하려는 정부 정책에 따라 빠르게 성장하고 있기 때문이다. 일본은 지난 8월 기준 133개 충전소를 가동하고 있다. 지난해 수소차 판매량은 685대다.

현대차, 넥쏘용 수소연료전지 해외 첫 수출

(사진=현대차 블로그)넥쏘용 수소연료전지

현대자동차가 스위스 신재생에너지 스타트업에 넥쏘에서 사용되는 수소연료전지를 수출했다. 우리나라에서 수소연료전지만 따로 수출하는 것은 이번이 처음으로 해당 스타트업인 GRZ테크놀로지는 연료전지를 친환경 에너지 저장장치로 사용할 예정이다.

현대차는 16일 스위스 에너지 스타트업 GRZ테크놀로지와 판매계약을 체결하고 넥쏘용 수소연료전지 4기를 부산항을 통해 수출했다고 이날 발표했다.

넥쏘용 연료전지가 수출되는 것은 안정적인 작동이 검증됐기 떄문이다. 또 해당 연료전지는 현재 현대차가 제작하고 있는 수소버스나 수소트럭용 연료전지의 모델이다. 현대차는 지난 7월 세계 최초로 상업용 수소연료전지트럭(수소트럭) ‘엑시언트 퓨얼셀’을 스위스에 수출한 바 있다.

GRZ테크놀로지는 스위스 신재생에너지 스타트업으로서 연료전지를 ESS저럼 사용하는 솔루션을 개발하고 있다. GRZ테크놀로지는 이번에 수주한 연료전지로 비상 전력 공급용 및 친환경 이동형 발전기를 제작할 예정이다. 이 업체는 독자적인 수소저장합금(메탈 브리드)기술을 보유하고 있어, 현대차와 지난해 10월부터 협력해 오고 있다.

양 업체는 현지에서 1년간 성능검증테스트를 추진하면 2022년부터 수소연료전지 수출이 본격화할 전망이다. 현대차는 이번 수출 외에도 현재 20여개 업체와 판매 협상 중이다.

넥쏘용 수소연료전지는 산업부의 연구·개발(R&D) 지원과 현대차 등의 만들어낸 성과중 하나로 꼽힌다. 현재까지 ‘저가형 고출력 연료전지 개발’등 16개 과제에 정부 출연금 총 906억원이 투입됐다.

산업부는 “수소연료전지는 향후 친환경 에너지와 그린 모빌리티 분야에서 폭넓게 활용 가능하다”면서 “이번 수출은 완성차가 아닌 수소연료전지의 첫 해외 수출로, 그린뉴딜분야의 새로운 수출시장을 개척하는 의미있는 진전”이라고 강조했다.

현대차는 이번 수출을 통해 넥쏘와 같은 수소연료전지가 사용되는 완성차 판매라는 전통적인 사업을 뛰어넘어 관련 산업에 보폭을 넓힐 것을 기대하고 있다.

정의선 현대차 수석부회장은 지난 7월 ‘한국판 뉴딜 국민보고대회’에서 “연료전지시스템은 선박이나 열차, 도심형항공기, 빌딩, 발전소 등 일상의 모든 영역과 군사용으로 활용이 가능하다”면서 “수소를 이용한 전기 생산은 미래 친환경 에너지 솔루션이자 미래핵심산업으로 성장할 것”이라고 말했다.

news@beyondpost.co.kr

KIST "수소차 대중화 최대 걸림돌 '백금' 문제 해결…대체 촉매 개발 성공"

현대자동차가 '수소모빌리티+쇼'에서 전시한 넥쏘 절개차를 관람객들이 살펴보고 있다

수소차 대중화에 걸림돌이었던 백금 사용 문제가 해결됐다. 백금은 가격이 비싸 수소 생산 단가를 높이는 요인으로 지적받아 왔다.

한국과학기술연구원(KIST)은 수소·연료전지연구단 유성종 박사팀이 백금을 사용하지 않고 수소 생산 효율을 향상시키고, 비백금촉매의 한계였던 내구성 문제를 극복해 장기적 안정성을 확보한 전이금속 소재의 촉매를 개발했다고 20일 밝혔다.

수소전기차로 대표되는 수소경제 활성화의 핵심은 전기를 생산하기 위한 수소를 저렴한 가격에 생산하는 것이다. 수소를 생산하는 방법은 부생수소 포집, 화석연료 개질, 수전해 등이 있다. 

그 중 친환경적 방법인 '물의 전기분해', 수전해 방식에서 수소발생반응을 촉진하는 역할을 하는 촉매는 수소경제의 효율과 가격 경쟁력을 결정하는 가장 중요한 요소다. 하지만, 수전해 장치에서는 수소발생반응 활성과 장기 내구성에서 어떤 물질과도 비교할 수 없을 만큼 좋은 성능을 보이는 고가의 백금 촉매를 필수적으로 사용해야 해 다른 방법들 만큼 가격경쟁력을 확보할 수 없었다.

수전해 장치는 물에 녹아 전류를 흐르게 해주는 전해질에 따라 다양한 종류가 있다. 이 가운데 고분자 전해질막(PEM) 기반 수전해 장치는 고가의 백금계 촉매가 아닌 전이금속 소재의 촉매에서도 수소발생반응이 활성이 높아 상용화 연구가 집중되고 있다. 활성을 끌어올리는 데 연구가 집중되는 사이 전기화학적 환경 속에서 쉽게 부식되는 전이금속 소재의 내구성을 높이는 연구는 상대적으로 등한시됐다.

유성종 박사팀은 저가의 전이금속인 인화 몰리브덴(MoP)에 스프레이 열분해(spray pyrolysis) 공정을 통해 소량의 티타늄을 주입했다. 몰리브덴은 값이 싸고 비교적 다루기 쉬워 에너지 전환 및 저장장치의 촉매 재료로 사용되고 있지만, 산화에 취약해 쉽게 부식되는 게 단점이었다.

KIST 연구팀이 개발한 촉매는 합성 과정에서 각 재료의 전자구조가 완전히 재구성되며 수소발생반응의 활성도가 백금계 촉매와 동등한 수준을 보이는 것으로 확인됐다. 특히, 전자구조의 재구성에 따라 전이금속계 소재의 고질적인 한계로 지적되던 높은 부식성을 개선해 기존 촉매 대비 내구성이 26배 향상, 비백금계 촉매의 상용화 시기를 크게 앞당길 것으로 보인다.

유성종 KIST 박사는 "이번 연구는 전이금속계 촉매 기반 수전해 장치의 최대 제약이었던 안정성을 향상한 것에 의의를 찾을 수 있다"며 "전이금속계 촉매의 수소생산 효율을 백금 촉매 수준으로 끌어올림과 동시에 안정성을 동시에 향상시킨 이번 연구가 친환경 수소에너지 생산 기술의 상용화를 한 발 더 앞당기는 데 기여하기를 바란다"고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원을 받아 KIST 주요사업과 한국연구재단 기후변화대응기술개발사업, 글로벌프론티어 멀티스케일에너지시스템 연구사업으로 수행됐다. 에너지 및 나노 분야 국제 학술지 '나노 에너지(Nano energy)' 최신호에 게재됐다.

swiss2pac@newspim.com

 

수소연료 자동차

현대자동차의 수소연료전지차

수소를 연료로 사용하는 자동차. 배기 가스에 탄소산화물, 질소산화물, 탄화수소 등이 없는 무공해 자동차로, 전기자동차와 함께 기존의 휘발유나 경유를 사용하는 화석연료 자동차를 대체하는 차세대 교통수단으로 주목 받고 있다. 수소 자체를 동력의 연료로 사용하는 방식과, 수소를 통해 전기를 발생시키는 방식으로 나뉘어진다

1.역사

수소연료 자동차의 개념은 석유의 고갈에 대비하기 위한 대안으로 미국, 일본, 독일 등에서 오래 전부터 연구되었다. 수소 자체를 추진체로 사용하는 아이디어는 사실 낯선 것은 아니다. 자동차뿐 아니라 버스, 기차, 보트, 오토바이, 항공기, 잠수함, 로켓 등의 연료로 수소가 검토되거나 시제품이 제작된 경우도 많았다. 미국우주항공국(NASA)에서는 이미 우주왕복선의 연료로 수소를 사용한 바 있다. 환경오염을 방지할 수 있는 대안으로도 수소연료 자동차는 높은 가능성을 인정받아 왔다.

한국에서는1993년 성균관대학교에서 국내 최초로 수소연료 자동차 '성균1호'를 개발한 데 이어 1997년 5월 현대자동차가 고체 수소를 기체화하여 달리게 하는 티뷰론 수소연료 자동차를 개발해 시험하기도 했다. 때로 수소연료 자동차는 고속 주행용 시험을 위해 제작되기도 했다. 2008년 미국 오하이오 주립대학교에서는 수소연료 자동차로 시속 460km의 주행 기록을 세우기도 했다.

수소연료 자동차의 실용화에 성공한 최초의 회사는 한국의 현대자동차이다. 현대자동차는 1998년 수소연료전지를 개발했고, 2003년부터 수소연료 자동차의 개발에 돌입하여 2006년 수소연료전지를 이용한 시험용 차량을 제작했다. 이후 부품의 표준, 동력 성능의 실용화 과정을 거쳐 2013년 투싼 모델에 수소연료전지 개념을 적용한 투싼 ix35 FCEV의 양산 체계를 개발했다. 하지만 투싼 ix35 FCEV은 연료 충전 인프라와 높은 가격 때문에 본격적인 시장 진출에는 실패했다. 현대자동차는 이후 수소연료 자동차 양산 라인을 유지한 채, 전기자동차 분야에 본격적으로 대응하겠다고 밝혔다.

한편 일본 토요타에서는 2015년 세단형 수소연료전지 자동차인 미라이의 양산을 시작했으나 예상보다 저조한 연비와 부족한 인프라 문제로 판매량이 저조하다가 2017년 2월 소프트웨어 결함으로 전량 리콜되었고, 같은 해 8월 토요타가 수소연료 자동차 분야를 포기하고 전기자동차에 집중하겠다고 선언하면서 단종 수준에 이르렀다. 하지만 현대자동차는 2017년 8월 한번 충전으로 580km이상을 주행할 수 있는 차세대 수소연료 전기차를 공개했고, 2018년 2월에는 수소연료 자율주행 자동차 넥쏘를 공개했다

2.종류

수소연료 자동차는 크게 두 가지 방식으로 나뉘어진다. 하나는 수소연료를 휘발유나 경유와 같이 내연기관의 연료로 사용하는 방식이다. 이 경우 자동차에는 액화수소연료를 저장할 수 있는 탱크를 중심으로 기존의 화석연료 자동차와 같은 방식의 구조가 도입된다. 다른 하나는 수소를 산소와 반응시켜 발생하는 전기를 동력원으로 사용하는 방식이다. 이 경우 자동차의 기본 구조는 전기자동차와 유사하되, 배터리 대신 수소연료전지가 탑재된다.

3.장단점

수소연료 자동차는 수소 자체의 에너지 변환율이 화석 연료에 비해 높을 뿐 아니라, 배기가스 대신 물을 방출하여 환경 친화적이고, 수소의 대량 생산이 가능할 경우 원료의 생산 단가가 낮아질 것이라는 장점이 있다. 큰 배터리가 필요한 전기자동차와 달리 상대적으로 동력관련 공간의 부피가 작으며, 오랜 충전시간이 필요한 전기자동차에 비해 수소연료 충전 시간도 휘발유나 경유와 비슷하게 매우 짧다.

반면 수소연료 자동차가 대중적으로 보급되지 않은 상황에서 충전시스템 등의 인프라가 매우 부족하다는 단점이 있고, 수소연료 자동차의 대량 생산이 불가능하다 보니 가격이 매우 높다. 또한 수소의 발화 온도가 매우 낮고 폭발의 위험이 높다는 점도 잠재적인 불안 요소이며, 안전성을 보강하기 위해서 충전소 설비 등에 필요한 안전관련 시스템에 많은 추가비용이 발생하는 것도 단점으로 지적되고 있다. 수소연료 자동차의 거의 모든 결점은 사실 인프라가 부족하고 대량 생산이 이루어지지 않은 것이 주 원인이라고 파악되고 있다.

현재 수소차에 대한 개발 능력과 대량 생산 체제를 동시에 갖춘 업체는 현대차와 토요타밖에 없다.

수소충전소 구축 속도낸다...10일 '수소충전소정책협의회' 출범

환경부는 수소충전소의 조속한 구축을 위해 정책협의회를 구성하고, 10일 오후 세종 국가물관리위원회에서 1차 회의를 진행했다고 밝혔다.

협의회는 협의회장인 환경부 대기환경정책관을 비롯한 산업통상자원부·국토교통부·국방부 등 중앙부처와 수소충전소 관련 사업자(지자체·민간), 전문가 자문단 등 30여명으로 구성됐다.

이날 1차 회의는 코로나19 재확산 상황을 고려해 전체회의 대신 정부와 일부 지자체, 민간사업자 등이 참여하는 소규모 방식으로 열렸다.

정부 관계자는 "지자체·민간사업자 수소충전소 구축현황을 점검해 정확한 문제점을 파악하고 해결방안을 모색했다"며 "수소충전소 구축·운영과 관련한 지자체·민간 사업자들의 건의사항 등에 대한 검토도 이뤄졌다"고 설명했다.

협의회는 수소충전소 구축사업을 속도감 있게 추진키 위해 사업 중 발생하는 애로사항을 발굴·해결하고, 구축·운영상 개선사항 등을 검토할 예정이다. 정기회의는 분기 당 한 번씩 열리고, 시급한 문제는 상시적으로 열리는 수시 회의를 통해 다룰 방침이다.

최종원 환경부 대기환경정책관은 "협의회를 통해 관련 기관들이 긴밀히 협력해 사업 중 발생하는 문제를 신속히 해결할 것"이라며 "그린뉴딜의 핵심과제인 수소충전소 구축을 차질없이 추진하겠다"고 말했다.

홍정기 환경부 차관(가운데)을 비롯해 주영준 산업통상자원부 에너지자원실장(왼쪽 네 번째)과 관계자들이 정부세종청사 수소충전소 준공을 알리는 버튼을 누르고 있다
울산 경동 수소충전소. 

 태어난 수소전기차 현주소는?

최근 국내에서 처음 선을 보인 ‘수소전기차(FCEV)’가 자동차 시장에서 돌풍을 일으키고 있다. 수소전기차는 오래 전부터 차세대 자동차로 인식되어 왔지만, 상용화 가능성에 대해서는 의문 부호가 달려있었다.

그런데 예상외로 소비자들이 뜨거운 반응을 보이자 자동차업계가 더 놀라는 분위기다. 더군다나 날이 갈수록 심해지는 미세먼지 문제를 해결해 줄 대안으로 친환경 자동차가 떠오르면서 수소전기차에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다.

전기차에 이어 또 하나의 친환경 자동차로 주목받고 있는 수소전기차가 과연 여러 가지 당면 과제들을 해결하고 상용화에 성공할 수 있을런지 그 현주소를 들여다 본다.

 

뛰어난 효율을 갖고 있는 수소전기차

수소전기차라고 하면 수소차와 혼동하는 경우가 많은데, 이 둘은 에너지원으로 수소를 사용한다는 점 말고는 완전히 다른 자동차다.

‘수소차’는 실린더 내에서 수소를 직접 연소시켜 에너지를 얻는 내연기관 자동차인 반면에 ‘수소전기차’는 수소와 산소의 화학반응을 통해 차량 내에서 생산된 전기를 통해 모터를 구동하여 작동하는 자동차다.

따라서 수소전기차는 수소차와 전기차의 장점만을 딴 자동차라 할 수 있는데, 그러다 보니 전기차와의 차이를 궁금해하는 소비자들도 많다. 전기차는 미리 충전한 2차 전지에서 에너지를 얻는 반면에, 수소전기차는 화학반응을 통해 전기를 자체적으로 생산하여 에너지를 얻는 것이 차이점이라 할 수 있다.

수소전기차에는 기존 자동차에 필수적으로 장착되어 있는 엔진 대신에 수소탱크와 스택(stack), 그리고 모터와 배터리 등이 탑재되어 있다. 스택은 수소와 산소가 화학 반응을 통해 발생하는 에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 전기발생 장치다.

수소탱크 내의 수소가 외부에서 유입된 산소와 만나 화학반응을 하면서 스택이 있는 곳으로 이동하게 되면, 스택은 이를 전기에너지로 바꿔주는 역할을 한다. 그리고 이렇게 발생된 전기는 모터와 배터리로 공급되어 차를 움직이는 에너지가 되는 것이다.

수소전기차의 장점 중 하나는 효율이 뛰어나다는 점이다. 탱크 내에 저장되어 있는 수소량에 비해 달릴 수 있는 거리가 상당히 길다. 최근 출시된 현대자동차의 넥쏘 같은 경우 1회 충전에 600km 정도를 달릴 수 있다.

현대자동차가 발표한 자료에 따르면 복합연비는 17인치 타이어를 기준으로 96.2㎞/㎏으로서, 한 번에 총 6.33㎏의 수소를 충전해 609㎞를 주행할 수 있는 것으로 나타났다. 이 정도의 연비면 내연기관 자동차의 연비를 압도하는 성능을 갖고 있다고 볼 수 있다.

또한 수소 충전 시간도 5분 내외여서 한 번 충전에 몇 시간 씩 걸리는 전기차보다 경쟁력이 뛰어나고, 압력 가변 제어 기술을 통해 내연기관 자동차와 동등한 출력을 낼 수 있다는 점도 수소전기차가 가진 장점이라 할 수 있다.

 

수소충전소의 절대 부족이 수소전기차 보급 늦춰

수소가 에너지원이다 보니 간혹 가다 수소전기차가 위험하다는 시각을 갖고 있는 사람들을 접할 때가 있다. 하지만 대다수 자동차 전문가들은 수소전기차가 화석연료를 사용하는 자동차들보다 오히려 안전하다고 말한다.

폭발성을 가진 수소의 특성 및 수소폭탄과 같은 부정적 이미지 때문에 수소를 연료로 사용하는 것을 위험하다고 생각하는 것인데, 이는 이중삼중으로 안전장치를 마련되어 있는 수소전기차에 대해 잘 몰라서 하는 소리다.

설사 사고가 일어나 수소탱크에 불이 붙는 일이 발생한다고 해도, 수소의 특성상 빠르게 하늘로 올라간 후 사그라지는 특성을 갖고 있기 때문에 실제로 폭발까지 이어질 가능성은 매우 낮다는 것이 전문가들의 시각이다.

이처럼 고효율 및 안전 등 그동안 몰랐던 수소전기차의 실체에 대해 긍정적 반응들이 나오고 있지만, 사실 아직도 갈 길은 먼 상황이다. 그 중에서도 턱없이 부족한 인프라 문제는 수소전기차의 상용화를 위해 시급히 해결해야 할 과제다.

현재 국내에 설치되어 있는 수소충전소는 총 15개소에 불과하다. 15개소라 하지만 실제로 일반인들이 사용할 수 있는 곳은 3~4군데에 불과한 상황이다. 2개소인 서울의 충전소는 한 군데가 고장났고, 나머지 지역들의 충전소들은 대부분 일반인들이 이용할 수 없는 곳이다.

상황이 이렇다보니 수소전기차를 구매하고 싶어도 충전 문제 때문에 구입을 망설이는 소비자들이 한두명이 아니다. 다행히 정부가 오는 2020년까지 전국에 수소충전소 70개를 추가하고, 2030년까지 520개소로 늘린다는 계획을 세웠기 때문에 충전 문제는 순차적으로 풀릴 전망이지만, 당장은 불편을 감수해야만 하는 상황이다.

수소충전소 보급이 예상보다 더딘 이유는 설치 비용이 막대하기 때문이다. 수소충전소 1개소에 들어가는 비용은 부지 매입비를 제외하고서도 약 30억원에 달하는 것으로 알려져 있다. 전기차 충전소 한 곳을 설치할 때 드는 비용이 약 4000만원인 것에 비하면 무려 75배나 많은 금액이다.

수소충전소를 세우는데 있어 이처럼 많은 비용이 들어가는 까닭은 아무래도 안전사고 문제로 인해 여러 가지 예방장치를 마련해야 해서다. 또한 수소충전소 설립 예정부지의 일정 거리 안에는 의료시설 및 유치원, 그리고 공동주택 등이 없어야 하는 등 까다로운 입지 조건도 수소충전소 건설비용을 부채질하는데 한몫을 하고 있다.

산업통상자원부의 관계자는 “이 밖에도 수소충전소의 경우는 개별 법률로 제정된 석탄 및 석유 등과 달리 수소는 별도 규정이 없어서, 품질 및 인허가 기준을 따지기 어렵다는 점도 수소충전소 보급을 어렵게 하는 요인”이라고 밝혔다.

수소충전소

-현대 넥쏘 수소전기차

충전소 설비에 따라 완전 충전이 되지 않을 수 있으며, 이에 따라 최대 주행거리는 609km가 되지 않을 수 있습니다.

배출가스는 오직 물 (H₂O)

수소전기차 넥쏘는 수소와 산소가 반응하여 만들어진 전기에너지가 인버터를 거쳐 모터를 구동시키는 메커니즘을 기반으로 합니다. 이 과정에서 소량의 물만 배출할 뿐 환경오염물질은 전혀 내뿜지 않습니다.

도로 위를 달리는 공기청정기

3단계 공기정화 시스템을 갖춘 넥쏘는 초미세먼지를 99.9% 제거합니다.
특히 넥쏘 1만대가 도로 위를 달리면 디젤차 2만대 분의 미세먼지를 정화할 수 있으며, 나무 60만 그루를 심은 것과 같은 탄소 저감 효과를 얻을 수 있습니다

1회 충전에 609km 주행 (100% 수소 충전-Modern 기준)

충전 시간은 줄이고, 주행가능 거리는 늘렸습니다. 세계 최고 수준의 항속 거리를 위해 개발단계부터 새롭게 설계된 넥쏘는 도심 속 출퇴근에서 부터 장거리 주행까지, 당신의 일상을 더욱 풍요롭게 만들어 드립니다

안전성과 공간성을 동시에 만족

충격, 파열, 화염시험으로 안전성이 검증된 수소 연료탱크가 탑재되며, 효율적인 연료탱크 배치로 넉넉한 러기지 공간 (839ℓ)을 제공합니다.

 

-수소충전소는 수소차에 수소를 재보충하는 곳이다. 기존의 자동차 주유소와 같은 개념이다.

수소충전소에 적용되는 주요 설비의 부품은 국내·외 인증을 받은 것을 사용한다. 각 국가별 설치 기준에 따라 수소가스 검지기, 불꽃(화염) 검지기, 온도/압력센서 및 인터록(Interlock) 안전장치를 충전소에 적용하고 있으며 이를 통해 수소충전소의 안전을 확보하고 있다. 국내 수소충전소 설치는 고압가스안전관리법에 따라 한국가스안전공사의 안전검사를 받고 관할 행정관청의 승인을 받아 설치되고 있으며 안전관리기준은 일본과 유사한 수준이다. 전세계 충전소는 현재 약 370기 운영 중인데, 프랑스의 경우 에펠탑 인근에 수소충전소가 설치돼 있고 일본도 도쿄타워 옆과 건물 밀집지역에 위치해 있는 등 충전소의 안전성은 우려할 수준이 아니다.

가스 누출 및 화재 사고 사례(2012,캘리포니아)가 있었지만, 대형 폭발은 없었으며 부적절한 소재의 밸브가 장착되어 가스 누출이 발생한 것이 원인으로 추정된다. 현재 국내·외 인증된 부품을 사용하기에 동일한 사고가 발생할 가능성은 거의 없다

 

-미국 니콜라의 수소전기차사업 진출

HYDROGEN ADVANTAGES
Heavy Duty Fuel Cell Vehicles are electric vehicles with range & fueling time equal to diesels today. Hydrogen has the same benefits of electric vehicles as they use the same electric motors (more horsepower, instant torque, zero emissions, etc.) while eliminating many issues derived from battery electric vehicles (long recharge times, limited range, cold start, added weight, etc.).

[수소 장점,
중형 연료전지 차량은 오늘날 디젤과 동일한 범위 및 연료 공급 시간을 가진 전기 자동차입니다. 수소는 동일한 전기 모터 (더 많은 마력, 즉각적인 토크, 제로 배출 등)를 사용하는 전기 자동차와 동일한 이점을 가지며 배터리 전기 자동차에서 발생하는 많은 문제 (긴 충전 시간, 제한된 범위, 콜드 스타트, 추가 된 무게)를 제거합니다. 등).]

니콜라  수소원료 충전소 시스템

SAFETY

We engineer our vehicles to have hydrogen safety on par or better than gasoline or natural gas. Our vehicles have all been developed with simulation and testing of extreme conditions for crash, fire and environment. Our vehicles have sensors and automated safety shutdowns to cover all these scenarios. Nikola is an active member of the international standards community (in ISO, GTR, SAE,etc) to align safety standards for hydrogen fueling and safety standards

[안전, 
우리는 가솔린이나 천연 가스와 동등하거나 더 나은 수소 안전성을 갖도록 차량을 설계합니다. 당사의 차량은 모두 충돌, 화재 및 환경에 대한 극한 조건의 시뮬레이션 및 테스트를 통해 개발되었습니다. 당사 차량에는 이러한 모든 시나리오를 포괄하는 센서와 자동 안전 차단 장치가 있습니다. Nikola는 국제 표준 커뮤니티 (ISO, GTR, SAE 등)에 적극적으로 참여하여 수소 연료 공급 및 안전 표준에 대한 안전 표준을 조정합니다]