전기차는
1830년대 영국 스코틀랜드에서 처음 만들어졌습니다. 가솔린차가 1870년대에 만들어졌으니 역사가 40년이나 앞섭니다. 1900년에는 최초의 하이브리드카가 선보여집니다. 포르쉐 창업주 페르디난트 포르쉐가 각 타이어에 전기 모터를 장착해서 만들었습니다.
1900년대 들어 원유가 대량으로 생산되면서 휘발유 자동차가 부상하자 전기차를 찾는 사람이 줄었습니다. 지금도 그렇듯 기름을 넣고 바로 달릴 수 있는 휘발유 차와 달리 전기차는 충전하는 데 시간이 오래 걸렸습니다. 지금에 비해 배터리의 크기도 상당했습니다.
전기차가 다시 떠오르게 된 것은 비교적 최근의 일입니다. 언젠가는 고갈할 석유에 대체할 에너지원이 필요하기도 했지만 무엇보다 온실가스를 내뿜어 지구온난화를 부추기고 미세먼지 농도를 높이는 내연기관차가 환경 문제로 떠올랐기 때문입니다.
한국 최초의 전기차는 1991년 현대차가 개발한 '쏘나타 전기차'입니다. 최초로
양산된 전기차, 현대차의 '레이EV'는 2011년 출시되었습니다. 테슬라는 전기차로 글로벌 자동차 시장의 공룡으로 떠올랐습니다. BMW, 벤츠, 볼보, 포르셰 등 내로라하는 글로벌 자동차 회사에서도 전기차를 출시했습니다. 애플, 샤오미 등 글로벌 IT기업도 전기차 개발에 속도를 내고 있습니다.
한국자동차산업협회에 따르면 우리나라에서 판매된 전기동력차는 2017년 1만 4천대, 2019년 3만 5천대, 2021년 12만 8천대로 판매량이 빠르게 늘어나고 있습니다. 전세계 판매량 역시 2017년 111만대, 2019년 203만대, 2021년 333만대로 꾸준하게 늘고 있습니다. 올해 1월 유럽에서는 전기차 판매량이 처음으로 디젤차 판매량을 넘어섰습니다.
수소차는
'수소 연료 전지 자동차'로 풀어쓸 수 있습니다. 수소로 전기를 생산해 주행하기 때문입니다. 수소차는 엔진이 없다는 점에서 전기차와 비슷하지만, 전기를 공급받아 운행하는 전기차와 달리
내부에서 전기를 '생산'할 수 있다는 점이 다릅니다.
수소차의 작동 원리는 다음과 같습니다. 수소차에 장착된 수소 탱크에 고압(700bar, 약 690기압)으로 수소를 저장합니다. 수소는 부피당 밀도가 매우 낮아 연료를 효율적으로 보관하기 위해서는 고압으로 압축하는 과정이 필요합니다. 이후 수소와 산소를 화학 반응시켜 전기를 생산합니다. 산소는 자동차 외부에서 수급하고 먼지 등을 걸러낸 후 가습하는 과정을 거칩니다. 수소와 산소는 '연료전지 스택'에서 만납니다. 연료전지 스택은 전기차의 배터리 팩과 마찬가지로 수백 개의 셀로 구성되어 있습니다. 셀 하나하나에서 수소와 산소가 만나 화학 반응을 일으키며 전기를 생산합니다. 생산한 전기는 배터리에 저장한 후 모터를 회전시켜 운동 에너지를 만듭니다. 이 과정은 전기차와 같습니다.
수소를 연료로 사용한 역사는 1800년대부터 시작되었습니다. 1806년 스위스 엔지니어 프랑수와 아이작 드 리바즈(fanxois isaac de rivaz) 처음 개발한 엔진 자동차에 수소를 사용했기 때문입니다. 그는 풍선에 담은 수소를 산소와 반응시켜 연소, 엔진을 가동하고자 했습니다. 세계 최초의 수소 연료 전지 자동차는 1966년 제너럴 모터스의 '일렉트로밴'입니다. 액체 산소와 과냉각 액체 수소를 결합해 연료 전지를 만들었습니다.
2000년대에는 현대차가 수소 연료 전지 자동차 시대를 이끌어갑니다. 현대차는 1998년 수소전기차 연료전지 개발 조직을 신설해 2000년에는 싼타페를 기반으로 개발한 수소전기차를 선보였습니다. 2013년에는 세계 최초로 수소전기차인 '투싼ix Fuel Cell'을 양산했고, 2018년에는 '넥쏘(NEXO)'를 출시했습니다. 비슷한 시기인 2014년에는 도요타가 '미라이'를, 2016년에는 혼다가 'FCX 클래리티'를 선보였습니다.
지난 1월 국토교통부가 배포한 보도자료에 따르면 21년 말에 등록된 수소차는 1만 9404대입니다. 2020년 등록된 수소차가 1만 606대였던 것에 비하면 77.9% 상승한 수치이지만 아직 2357만 대에 이르는 내연기관차(휘발유, 경유, LPG 포함)나 90만 대에 달하는 하이브리드차, 23만 대를 기록한 전기차에 비해 현저히 적습니다. 아직 상용 단계로 보기에는 이르다는 시선이 따라붙는 이유입니다.
그러나 수소차는 2015년도 29대를 시작으로 2017년도 170대, 2019년도 1만 906대 등록되었으며 꾸준하게 증가세를 보이고 있습니다. 2021년 등록된 수소차 1만 9404대 중 승용차가 1만 9270대로 가장 많은 비중을 차지했고 승합차가 129대, 화물차가 5대로 나타났습니다.
수소차 충전소 역시 주유소나 전기차 충전소에 비해 찾기 어려운 것이 현실입니다. 지난 3월 월간수소경제 기사에 따르면 구축된 전국 수소충전소는 152기에 그칩니다.
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지난 9월 산업통상자원부가 발표한 '자동차 산업 글로벌 3강 전략'에 따르면 2030년 전세계 친환경차 판매 비중은 약 50%에 달할 전망이며 내연차 중심의 기존 생태계는 전기차, 수소차, 자율차 중심의 생태계로 교체될 것으로 예상됩니다. 우리 정부는 이러한 흐름을 선도하는 '자동차 산업 3대 강국'으로 도약하기 위해 향후 5년 간 자동차 업계에 95조 원 이상을 투자하고 2030년까지 미래차 전문 인력을 3만 명 양성할 예정입니다.
수소차 관련 전략으로는 2025년까지 수소엔진 원천 기술을 확보하고, 전기·수소차 소재 국산화율을 현재 70%에서 2025년 90%까지 끌어올릴 예정입니다. 현재 30만km 수준인 수소차의 내구성을 2030년 80만km로 확대하고, 13km/kg 수준의 연비를 2030년 17km/kg까지 대폭 개선한다는 방침입니다.
지자체도 수소차 충전소와 충전기를 늘리며 수소경제를 향해 발돋움합니다. 지난 3월 서울시는 올해 163억 원을 투자해 수소승용차를 500대 보급하고, 수소차 충전기를 7개 신설한다고 발표했습니다. 수소차를 구매하면 최대 660만 원의 세제 감면 혜택과 공영 주차장 주차 요금 50% 할인, 고속도로 통행료 50% 할인 등의 혜택도 제공합니다.
기업들도 수소경제 활성화에 마중물이 되고자 합니다. 지난 9월 대한민국방위선업전에는 기아차가 수소차량존을 구성, 중형 수소연료전지 트럭 콘셉트카, 수소연료전지 ATV 콘셉트카 등 다양한 수소 기반의 콘셉트카를 공개해 이목을 끌었습니다.
지난 8월에는 고양시 킨텍스에서 'H2MEET 2002' 수소산업 전시회가 열렸습니다. 전시회를 찾은 장재훈 현대자동차 사장은 "(신형 수소전기차를) 계속 개발하고 있다" "조만간 좋은 상품으로 시장 기대에 부응할 수 있을 것으로 생각한다"고 인터뷰했습니다. 같은 전시회에서 SK그룹은 수소지게차, 차량용 수소전지, 수소충전기 등을 공개했고, 포스코그룹은 'HyREX' 수소환원제철 비전을 바탕으로 수소 관련 기술과 수소모빌리티용 연료탱크를 선보였습니다.