수소와 산소가 반응하여 생성된 전기로 구동하는 차
지난 8월 10일 미국 자동차회사 ‘니콜라’의 창업자 트레버 밀턴이 국내 한 매체와의 인터뷰에서 현대차와 협업을 하고 싶다고 밝혀 큰 화제를 모았다. ‘니콜라’는 미국의 천재 전기공학자인 니콜라 테슬라에서 따온 이름으로 수소 트럭을 제조‧판매하는 신생기업이다. 지난 6월 미 증시 나스닥에 상장해 차 한 대 팔지 않고도 한때 현대차의 시가총액을 넘어서며 큰 주목을 받고 있다.
니콜라가 시장의 주목을 받는 이유는 곧 내놓을 수소차에 대한 관심 때문이다. 수소차는 정확히 말해서 수소연료전지차로 가솔린 내연기관 대신 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 얻은 전기를 이용해 모터를 구동하는 방식으로 운행하는 친환경 자동차를 말한다.
전기 발생은 수소와 산소가 촉매를 통해 반응하여 생성된다. 물을 전기분해 하면 양(+)극에서 산소가 생성되고 음(-)극에서 수소가 생성되는데, 이것을 역으로 하여 수소를 이용해서 물을 만들면 그 과정에서 전기가 발생한다. 이런 화학반응을 이끌어 내 전기를 만드는 장치를 ‘수소연료전지’라고 부른다. 이 과정에서 매연 없이 물만 나오기 때문에 친환경적이다.
수소차만의 또다른 장점은 전기 발전에 필요한 산소를 얻기 위해 대기 중의 공기를 빨아들여 대기를 정화시킬 수 있다는 점이다. 수소차와 전기차를 비교해 보면 전기차는 고출력 충전을 이용하더라도 1시간 이상 걸리지만 수소차는 충전시간이 3분 정도이며 한 번 충전에 600km이상 주행할 수 있다는 이점이 있다.
반면 수소차는 수소를 만드는 데에 많은 에너지가 소요된다는 단점이 있다. 또 충전소 건설과 수소 인프라 구축에 돈이 많이 든다.
수소는 석탄이나 천연가스에서 추출하기도 하는데 이 과정은 750도의 고열이 필요해 에너지 소비가 많고 공해를 유발한다는 모순을 가지고 있다. 또 다른 추출 방법인 물을 분해해 수소를 만드는 기술에는 전기를 써야 하며 에너지 변환 효율성이 낮아 100의 전기를 써서 45-60 정도의 전기밖에 만들지 못한다.
이외에도 수소와 산소와 결합하는 과정에 꼭 필요한 촉매제로 쓰이는 백금이 수소차 1대당 약 70g이 사용되는데 백금값 때문에 수소차의 가격도 덩달아 비싸지게 된다. 실제로 현대차에서 판매 중인 전기차 ‘아이오닉’은 4000만원 초중반의 가격에 판매되고 있지만 수소차 ‘넥쏘’는 7000만원을 웃돈다.
그럼에도 불구하고 여러 나라들이 수소차 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 한국, 미국, 독일, 중국 및 일본이 수소차 개발에 앞을 다투고 있으며 각국은 구매 보조금 및 충전소 설치 보조금 등 각종 혜택을 주면서 수소차 보급을 독려하고 있다.
문재인 정부의 경우 지난해 ‘수소 경제 활성화 로드맵’을 발표하면서 2040년까지 620만대의 수소차 생산‧판매, 충전소 1200개로 확대 등 목표를 제시한 바 있다.
배성호 기자
