요즘 새 차 구입을 고민하는 사람들에게 수소차나 전기차 같은 친환경 자동차는 매력적인 선택지로 다가온다. 친환경 자동차를 선택하는 사람들은 높은 보조금 혜택과 좋은 연비 덕분에 '똑똑한 소비'를 한다는 경제성과 함께, 다소 불편하더라도 직접 기후변화에 대응하기 위한 작은 실천이라는 '작은 책임감'을 통해서 큰 만족감을 느낄 수 있다.

그중 최근 출시된 수소차 넥쏘2는 '한 번 충전으로 720㎞ 주행이 가능하다'고 알려져 더욱 관심을 모으고 있다. 실제 시승에서는 1000㎞ 이상 주행 가능한 연비 사례들도 확인되었다. 이는 서울에서 부산까지 왕복이 가능하다는 의미로, 전기차와 비교할 때 긴 주행거리가 주는 수소차의 실질적인 장점을 잘 보여준다. 사실 아직 친환경 자동차가 불편하다는 인식은 대부분 주행거리 대비 충전에 대한 부담에서 비롯되기 때문에 긴 주행거리는 이런 불안을 크게 덜어줄 수 있다.

그렇다면 수소차는 왜 점점 더 멀리 갈까?

도로 위 수소차 안에는 작은 발전소가 들어 있다. 수소차의 엔진 역할을 하는 것은 '연료전지 스택'이다. 연료전지는 수소와 산소가 전기화학반응을 일으켜 전기를 만들고, 이때 부산물은 물뿐이다. 같은 전기모터로 달리지만, 배터리에 전기를 저장하는 전기차와는 달리 수소차는 연료통에 수소를 넣고 움직인다는 점은 오히려 내연기관차와도 비슷하다.

수소차의 주행거리가 획기적으로 늘어난 데는 크게 두 가지 기술적 발전에 이유가 있다. 하나는 연료전지 효율의 개선이다. 연료전지는 세대를 거쳐 지속적 발전이 이루어지고 있으며, 지난 20년간 초기 실용화 단계 시기 40%대였던 효율이 현재 2.5세대 연료전지 스택에서는 60% 안팎까지 올라섰다. 이는 연료전지 발전의 이론 한계에 가까운 수치이다. 다시 말해 현존하는 가장 높은 효율의 엔진 덕분에 같은 양의 수소로 더 멀리 달릴 수 있게 된 것이다.

다른 하나는 수소 저장 용량의 증가이다. 수소 저장 기술의 발전은 더 많은 수소를 가볍게 싣게 해주어 실제 주행거리를 늘리는 핵심이다. 넥쏘2는 고성능 복합소재를 적용해 연료 탱크의 용량을 기존 6.3㎏에서 6.69㎏로 늘려 더 많은 연료를 싣고 다닐 수 있게 되었다. 수소 1㎏ 당 100㎞ 이상의 운전이 가능하므로 그 효과가 극적이다. 반면 배터리의 경우, 멀리 가기 위해 많은 양의 배터리를 탑재하게 되면서 차 무게가 크게 증가한다. 수소차의 경우 연료전지 스택과 수소탱크의 무게가 약 250㎏인데 반해 자동차용 배터리팩의 경우 500-650㎏에 달한다.

이렇게 가볍게 멀리 갈 수 있는 수소차의 강점은 화물차, 버스, 선박처럼 한 번에 많은 에너지를 싣고 장거리 운행을 해야 하는 대형 모빌리티에서 더욱 빛난다. 전기차만으로는 한계가 있는 대형 운송의 탄소중립을 실현하기 위해 수소차가 꼭 필요하다는 데 많은 전문가들의 공감대가 형성되어 있다.

단, 아무리 연료전지가 효율적이라 해도 수소차가 진정한 의미의 친환경 자동차가 되려면 청정수소를 주입해야 한다는 사실을 잊어서는 안 된다. 달리는 동안 배출되는 것은 물뿐이지만, 생산 과정에서 이산화탄소가 나온다면 결국 깨끗한 이동 수단이라 할 수 없기 때문이다. 따라서 그린수소를 안정적으로 공급할 수 있는 기술 개발과 인프라 확충이 함께 이루어져야 한다.

탄소중립 실현에 있어 친환경 자동차는 더 이상 선택이 아닌 필수가 되고 있다. 충전소 같은 제도적 인프라와 기업·지역사회가 함께하는 자발적 참여가 뒷받침된다면 머지않은 미래에는 우리 모두가 다음 자동차를 선택할 때 수소차가 훨씬 자연스러운 선택지가 되지 않을까 기대해본다.  최윤석 한국에너지기술연구원 선임연구원

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