메르세데스 벤츠 F-Cell 월드 드라이브-3일차

3일차 아침에는 일본의 대규모 지진과 쓰나미로 미디어들은 거의 패닉 상태였다. 하지만 정작 경보가 내려진 샌프란시스크는 맑은 하늘과 함께 극히 평온했다. 다만 초등학교에 휴교령이 내려졌다. 우리와는 너무 다른 대처에 놀랐다. 예민한 뉴스 보도 때문에 행사가 끝나고 저녁에 서울행 비행기가 뜰 수 있을까 걱정될 정도였다.
글 / 채영석 (글로벌오토뉴스국장)
사진/채영석/메르세데스 벤츠코리아

배터리를 동력원으로 사용하는 전기차의 특성
테슬라를 방문하면서 전기차에 대해 다시 한 번 생각해 보았다. 전기차는 하이브리드 전기차, 배터리 전기차, 연료전지 전기차 등 크게 세 가지로 구분된다. 이들은 배터리를 동력원으로 사용한다는 점에서 모두 전기차로 분류한다. 다만 하이브리드 전기차는 배터리가 보조 동력원의 역할을 하는데 반해 배터리 전기차와 연료전지 전기차는 주 동력원이다.

전기차라는 관점에서는 배출가스 제로를 생각케 하지만 하이브리드 전기차는 여전히 내연기관을 사용하기 때문에 세미 전기차라고 할 수 있다. 그에 비해 배터리 전기차는 온전히 배터리만의 동력으로 구동된다. 그런데 그 배터리의 한계 때문에 항속거리가 짧고 충전시간이 필요하다는 등의 걸림돌이 있다. 특히 항속거리는 배터리 탑재량을 늘리면 커질 수 있지만 비용과 중량 문제로 현실적인 한계가 있다.

그래서 등장한 것이 플러그 인 하이브리드, 또는 레인지 익스텐더라고 하는 것이다. 배터리를 주 동력원으로 하되 유사시에 내연기관 엔진을 가동해 주행을 한다는 것이다. 쉐보레 볼트가 대표적인 존재다. 이들은 내연기관이 가동되기 전에 전기를 충전해서 사용하는 형태로 운행한다면 전기차라고 할 수 있다. 그런 관점에서 내연기관은 비상용이다. 그러나 이 역시 본격적인 배터리 전기차는 아니다.

연료전지 전기차는 그런 한계를 극복하기 위해 등장한 수단이다. 수소를 싣고 다니면서 차 안에서 발전을 해 배터리로 구동한다는 것이다. 물론 그 과정에서 배기가스는 제로다.

세 가지 모두 배터리를 사용한다는 점에서는 같지만 유해 배출가스와 배터리의 한계 등을 고려할 때 연료전지 전기차가 가장 현실적이라는 의견이 지배적이다. 다만 이쪽은 수소를 생산하면서 발생하는 이산화탄소와, 수소를 추출하는 에너지원 문제, 그리고 기술적으로 연료전지 스택의 비용 등이 걸림돌이 되어 발전이 늦어지고 있다.

당초 메르세데스 벤츠 등 자동차회사들은 2010년 상용화를 공언했지만 지금은 2015년으로 늦어졌다. 또한 그 때 가서 실용화가 된다고 하더라도 수소 충진소 문제 등 인프라 문제 등으로 시장 확대에 대해서는 장담할 수 없다. 메르세데스 벤츠의 엔지니어들도 초기에는 높은 시장 점유율을 기대할 수는 없다고 말하고 있다. 2020년이 되어도 5%를 넘기지 못할 것이라는 점도 인정했다.

그럼에도 불구하고 자동차회사들이 연료전지차의 개발에 열을 올리고 있는 이유는 석유 에너지로부터 자유로워지기 위함이다. CNG, 에탄올 등과 함께 대체 에너지 차원에서 연구가 되고 있지만 연료전지는 적어도 Tank to Tire 차원에서는 완전 무공해가 가능하고 배터리 전기차보다 항속거리면에서 훨씬 유리하다.

샌프란시스코에서 새크라멘토까지 178km

샌프란시스코 다운타운에 있는 호텔 앞을 출발해 우선은 롬바르드 스트리트 쪽으로 가서 촬영을 해야 했다. 이벤트 첫 날부터 모든 행사를 다큐멘트 형식으로 제작하고 있는 CCM-news.com 팀의 동영상 촬영과 별도의 전문 사진가의 기록 사진을 위한 것이었다. 이 지역은 우리가 샌프란시스코를 배경으로 하는 영화에서 자주 볼 수 있는 곳. 경사가 심하고 전차와 트레일러가 다닌다.

B클래스 F-Cell은 그러나 그런 경사의 도로에서의 주행을 버거워 하거나 하지 않았다. 이는 전기차의 특성 때문이다. 전기차는 모터의 회전이 20,000rpm 이 넘는 경우가 많다. 그래서 일반적인 변속기가 아닌 감속기를 사용한다. 회전수를 대략 3,000rpm까지 낮추어 부드럽게 전진할 수 있게 하기 위함이다. 성능을 높여 0-100km/h의 가속시간을 단축하려면 감속 정도를 줄이면 된다. 다만 그럴 경우에는 내구성에 문제가 생긴다. 테슬라의 로드스터 전기차도 그래서 변속기의 공급업체를 보그워너로 바꾼 적이 있다.

샌프란시스코를 주행하면서 독일에서 온 행사 진행자들의 운전 습성이 눈에 띄었다. 잘 알다시피 미국의 도로에서는 신호등이 없고 정지선만 있을 경우에는 어느쪽이든 먼저 정지한 차가 먼저 출발한다. 그것을 하나도 어기지 않고 지키는 진행자들의 행동이 우리의 눈으로는 답답해 보였다. 그렇지만 그렇다고 행사에 큰 차질이 있다거나 하지는 않았다.

다음으로 샌프란시스코의 랜드마크인 골든 게이트 브리지 위의 촬영에서도 웃지 못할 일이 발생했다. 세 대의 B클래스 F-Cell을 동시에 촬영하기 위해 앞쪽 카메라를 장착한 차가 두 개의 차선 중 하나를 막고 뒤 차를 방해할 수밖에 없었다. 그것을 어느 운전자가 신고를 했는지 다리 끝 부분에 있는 비스타 포인트(Vista Point)에서 잠깐 휴식을 취하고 있을 때 경찰이 쫓아와서 ‘딱지’를 끊어야만 했다. 어떤 경우든 약속한 법은 지켜야 하고 그 법을 아무 말없이 따르는 그들의 행동에서 느끼는 바가 많았다.

다리를 벗어나 새크라멘토로 향하는 길에서는 미국이라는 자연 조건이 다시 한 번 축복받은 땅이라는 것을 느낄 수 있었다. 아직도 지력이 살아있을 뿐더러 일조량이 좋이 곡식 재배에 더 없이 좋은 조건을 가진 풍요의 땅이다.

마지막 목적지는 새크라멘트 근교에 있는 캘리포니아 연료전지 파트터십(California Fuel-Cell Partnership: www.cafcp.org)연구소. 다임러 AG를 비롯해 GM, 토요타, 혼다, 닛산, 폭스바겐, 크라이슬러, 현대 등 완성차회사를 비롯해 쉘(Shell)과 쉐브론(Chevron), 린데(Linde)등 에너지공급회사, 발라드(Ballard) 등 연료전지 제조회사를 포함해 모두 30개 업체가 참여하고 있다.

이곳에서는 별도의 승압장치 없이 수소를 충전할 수 있었다. 다만 담당자가 보안경을 착용하고 충진을 했다. 그 때 5미터 이내로 접근을 금지하고 있는 것도 이채로웠다. 물론 수소의 공급가격은 표시되어 있지 않았다. 충진하는데 걸리는 시간은 1분이 채 걸리지 않았다. 오늘은 총 주행거리가 많지 않아 연료가 남아 있었기 때문이다.

분명 수소시대를 위한 연구개발과 노력은 지금도 변함없이 진행되고 있다는 것을 이곳에서 확인할 수 있었다. 수소시대를 조금이라도 앞 당기기 위해 다임러는 내연기관 자동차 발명 125주년을 맞아 대대적인 이벤트를 벌여 세간의 이목을 집중시키고 있다. 수소 연료전지 전기차의 가능성에 대한 인식의 전환과 인프라 구축을 서둘러야 한다는 당위성을 강조하기 위한 것이다.

이런 노력이 끊임없이 진행되고 있음에도 세간에는 여전히 많은 논란이 있다. 처한 입장과 시각에 따라 다양한 의견이 개진되고 있다. 3일째 키를 넘겨 주면서 확인한 총 주행거리는 9,866km. 앞으로도 호주와 중국, 러시아 등 난 코스가 남아있다. 끝까지 임무를 완수할 수 있기를 기대한다.