파아란 하늘을 볼 수 있는 날이 점점 줄어들고 있습니다. 하루가 멀다하고 발생하는 미세먼지 때문에 아침에 일어나면 날씨와 더불어 미세먼지를 체크하는 게 일상이 되었습니다. 미세먼지로 인한 불안과 걱정이 커지고 미세먼지 없는 깨끗한 공기를 원하는 사람들이 늘어나면서 환경에 대한 관심도 높아지고 있는데요. 


이러한 관심은 전기차와 더불어 차세대 교통수단으로 떠오르고 있는 수소자동차(이하 수소차)에도 집중이 되고 있습니다. 이를 증명이라도 하듯이 최근 전세계 수소차 누적 판매량이 1만대가 돌파했다는 소식도 들려옵니다.


수소차가 이렇게 관심을 받고 있는 것은 친환경차로서의 면모를 보여주는 부분이 큽니다. 화석연료를 사용하여 미세먼지 같이 유해한 오염물질을 내뿜는 내연기관차들과 달리 수소차는 유해가스를 배출하지 않습니다. 게다가 달리면서 주변 공기를 빨아들여 정화한 후 깨끗한 공기로 내보내는 공기청정기 역할을 합니다. 친환경차로 같이 언급되는 전기차에 비해 충전시간이나 주행거리도 낫습니다. 이러한 장점들 때문에 정부에서도 수소차에 대한 지원을 대대적으로 추진하고 있습니다.


한편 일부 환경단체에서는 수소차가 진정한 친환경차가 아니라고 하면서 수소차의 확산을 반대하고 있습니다. 또한 수소차 구입에 많은 비용이 들고 부족한 인프라 때문에 아직은 활성화되기 어려운 측면이 있기도 합니다.


차세대 교통수단으로 많은 관심을 받고 있는 만큼 다양한 말들이 오가고 있는 수소차, 한번 살펴볼까요?




수소자동차(수소차)




 수소차란?


수소를 연료로 하고, 수소연료전지를 통해 전기를 만들어 움직이는 차를 말합니다. 수소연료전지를 사용하고, 수소를 연료로 한 전기에너지를 이용하기 때문에 '수소연료전지자동차'나 '수소전기차'라고 불리기도 합니다. 우리나라에서는 2018년에 현대자동차가 '넥쏘'를 새롭게 출시하는 등 현재 유일하게 수소차를 판매하고 있습니다.




▶ 수소차의 작동 원리


수소차는 산소와 수소를 반응시켜 발생하는 전기를 이용하여 움직입니다. 배터리에 충전된 전기를 이용하는 전기차와 달리 산소와 수소의 화학반응으로 직접 전기를 만들게 됩니다.





▶ 수소차의 전망


전세계적으로 내연기관 차량에 대한 판매를 금지하려는 계획이 나오고 있습니다. 


노르웨이와 네덜란드는 2025년부터 화석연료를 사용하는 차량 판매를 금지하기로 했고, 인도도 2030년부터 기존 내연기관 차량을 퇴출한다는 계획을 발표했습니다. 독일의 경우 2030년부터 내연기관 차량 판매를 금지하는 결의안이 통과되었고, 영국과 프랑스는 2040년부터 내연기관 차량 판매를 금지하는 계획을 세우고 있다고 합니다. 


국내에서 내연기관차에 대한 판매금지 계획이 아직 나오지는 않았습니다. 대신 수소차에 대한 보조금 지원과 수소 충전 인프라 증대를 위해 입지규제를 낮추고 다양한 형태의 충전소를 허용하는 등 수소차 보급을 지속적으로 지원하는 정책이 나오고 있습니다. 




▶ 수소차의 장점


그럼 수소차가 어떤 점이 좋은지 알아볼까요?


첫째, 연료로서 우수합니다. 


수소의 열량은 같은 중량 대비 내연기관 연료보다 약 3배로 높습니다. 거기에 현재 나오는 수소차들은 1kg당 100km의 주행거리를 제공하여 대체로 전기차보다 주행거리가 깁니다.


둘째, 대기오염물질이 나오지 않습니다. 


수소차는 연료에 수소와 산소가 만나 물이 형성되는 것 이외에 불순물이 없기 때문에 유해한 배기가스같은 대기오염물질을 배출하지 않습니다.


셋째, 공기정화기능이 있습니다. 


앞서 잠깐 언급했듯이, 수소차는 달리는 동안 주변 공기를 빨아들여 정화시켜 수소연료전지에 사용하고 다시 깨끗한 공기를 밖으로 내보내기 때문에 공기정화기능을 할 수 있습니다.


넷째, 상대적으로 충전시간이 짧습니다. 


현대자동차의 넥쏘 같은 경우 충전시간이 5분 정도로, 휘발유차나 디젤차 같은 내연기관 차들에 연료를 넣는 시간과 거의 비슷한 수준입니다. 최소 30분 이상의 충전시간이 필요한 전기자동차에 비해서는 빠른 충전이 가능합니다.




▶ 수소차의 단점


이번엔 수소차의 단점에 대해 살펴보겠습니다.


첫째, 이산화탄소와 질소산화물을 배출합니다.


수소차가 달리면서 배기가스나 이산화탄소를 배출하지는 않지만 수소를 생산하는 과정에서 기후변화를 일으키는 이산화탄소를 대량으로 배출합니다. 이산화탄소를 포집하는 탄소저감기술은 아직 대규모로 하기엔 경제적인 문제가 있어 민간에서 수소를 생산하면서 탄소저감을 하지 않는다면 이산화탄소 발생을 막기 어렵습니다.


수소차는 또한 질소산화물을 배출합니다. 수소연료전지로 발전하는 과정에서 순수산소기체가 아닌 일반 공기를 사용하므로 공기 중의 질소가 산소와 반응해 일부가 이산화질소로 변환됩니다. 내연기관 차보다는 적게 배출된다고 하지만 질소산화물은 미세먼지처럼 인체에 유해한 영향을 주게 됩니다.


둘째, 충전소가 부족합니다.


현재 전국에 22개의 수소차 충전소가 운영되고 있습니다(전국 수소충전소 실시간 현황 참고). 서울에도 4군데의 충전소만 있는 상황으로, 이 정도로는 매번 충전할 때마다 먼 거리를 움직이는 불편이 크기 때문에 일상적으로 수소차를 이용하기에는 아직 어려운 형편입니다. 또한 도심지와 인구가 밀집한 곳에는 안전상의 이유로 설치가 곤란하고 설치 및 운영비용도 상당히 높다고 합니다.


셋째, 구입하는 데 많은 비용이 듭니다.


수소차가 움직이기 위해서는 산소와 수소가 빨리 반응해야 하는데 이를 위해 팔라듐, 백금, 세륨 같은 촉매제가 필요합니다. 때문에 연료전지의 가격이 매우 비싸고 이 비용으로 수소차 가격 역시 높아지게 됩니다. 


넷째, 안전과 수명 문제가 있습니다.


수소차 했을 때 떠오르는 것 중 하나가 수소폭탄입니다. 그 위력이 무시무시한 만큼 혹시나 모를 수소폭발에 대한 불안감이 있을 수 있습니다. 실제로 수소 자체의 폭발 가능성이 크지 않기 때문에 이를 단점으로 보기에 어렵다는 얘기도 있으나 수소가 가연성 있는 가스인 점은 분명한 사실입니다. 


또한 수소는 고압일 때 금속을 약하게 하는 성질이 있습니다. 따라서 수소를 이동시키거나 저장하는 데 필요한 파이프와 탱크 등은 일정 기간 사용한 후에는 교체해줘야 하므로 수명이 짧고 유지비가 많이 들어가는 면이 있습니다. 



이상 수소차에 대해서 알아보았습니다. 궁극의 친환경차로 불리기도 하지만 수소차 역시 나름의 장점과 단점이 존재하고 있습니다. 수소차의 미래는 이 장점과 단점을 비교하여 앞으로의 방향을 결정해야 할 것입니다.


친환경차라는 관점으로 수소차를 한번 생각해 보겠습니다. 수소차 자체가 유해한 오염물질을 배출하지는 않지만 수소를 생산하는 과정에서 기후변화를 일으키는 이산화탄소와 미세먼지같이 인체에 유해한 물질인 질소산화물이 나옵니다. 


현재 우리나라의 미세먼지가 매우 심각해지고 있는 이유 중 하나가 전에 살펴보았다시피 기후변화의 영향이 큽니다. 전세계적으로 이산화탄소의 증가로 기후변화가 지속적으로 일어나고 있고, 그로 인한 대기정체가 미세먼지 문제를 심각하게 만들고 있는 게 사실입니다.

 

수소차가 수소연료를 통해 달릴 수 있어야 의미가 있듯이 수소연료를 만드는 과정 역시 수소차가 정말 친환경적인 차인지를 따져볼 때 살펴봐야 되지 않을지 생각해보게 됩니다.


수소차의 미래, 당신은 어떻게 생각하십니까?



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