현대차는 지구에서 발생하는 온실가스를 줄이기 위해 우주에서 가장 풍부한 원소에 올인하고 있다. CES 2024 프레스 컨퍼런스에서 현대차는 2050년까지 탄소 중립을 달성하려는 노력에 수소가 "중요한 역할을 할 것"이라고 발표했다.

글 / 원선웅 (글로벌오토뉴스 기자, 라스베이거스 현지 취재)

수소사회로의 전환을 앞당길 종합 ‘수소’ 솔루션

현대차 장재훈 사장은 프레스 컨퍼런스를 통해 “청정 수소는 모든 사람을 위한 것이어야 하며, 모든 곳에 전력을 공급하고, 어디에서나 사용할 수 있어야 한다.”라고 강조했다. 수소는 지구 어디에든 존재하며, 전기차 배터리처럼 일부 국가에 자원이 국한되어 있지 않다. 뿐만 아니라, 충전 인프라 구축없이도 수송이 가능한 점도 수소가 궁극적인 에너지원임을 주장하는 배경이다.

자동차 산업이 전기차로 전환함에 따라, 작지만 점점 더 많은 기업들이 배출가스를 줄이기 위한 노력의 일환으로 수소 연료 전지 기술을 수용하고 있다. 혼다와 토요타, GM 및 현대차는 모두 개인용 및 상업용 연료 전지 차량을 제조할 세부 전략을 가지고 있다.

현대차가 수소의 중요성을 강조하는 것은 새로운 일은 아니다. 현대차는 수년간 연료전지 전기차를 대량 생산하며 “수소 모멘텀의 최전선”에 있다고 주장했다. 현대차는 현재 “수소전기차 판매에서 세계 최고의 시장점유율”을 보유하고 있다고 전했다. 

현대차는 자사의 승용차, 트럭, 버스는 물론 트램, 특수 장비, 선박, 발전기, 첨단 항공 모빌리티 등에 수소를 사용할 것이라고 밝혔다.

현대차는 2020년 처음 출시한 수소 연료전지 시스템 브랜드인 HTWO를 통해 이러한 전환을 주도할 예정이다. 현대차그룹은 HTWO를 통해 2035년까지 물류, 철강 생산, 발전 등을 위해 연간 300만톤의 수소를 직간접 소비할 계획이다.

수소 연료 전지는 압축된 수소를 연료로 사용하며 유일한 배출물로 수증기를 방출한다. 그러나 가장 큰 과제 중 하나는, 특히 국내 뿐만 아니라 북미, 유럽 지역에서 수소 충전 및 연료 보급 인프라가 부족하다는 점이다.

수십 년 동안 기술이 개발되어 왔음에도 불구하고, 미국의 경우 캘리포니아에는 50개가 조금 넘는 연료 충전소가 있으며  대부분  로스앤젤레스와 해안 지역에 밀집되어 있다. 동부 해안은  뉴욕, 뉴저지, 매사추세츠, 코네티컷, 로드 아일랜드에서 소수의 스테이션이 가동되고 있는 만큼 수소 충전을 위한 인프라 구축이 시급한 상황이다. 

수소는 부피당 에너지 효율성이 낮아 많은 용량을 저장하기 위해서는 고압, 저온 또는 화학 공정이 필요하기 때문에 수소 저장에는 기술적인 장벽이 높다. 또, 작은 차량은 연료 저장을 위한 크기와 중량 용량이 제한되어 있기 때문에 이러한 문제를 극복하는 것이 중요하다.

저렴한 수소를 생산하기 위한 노력도 더해진다. 수소 사회로의 전환을 앞당길 HTWO Grid 솔루션을 통해 생산부터 활용까지 수소 사업의 성장을 견인한다는 계획이다. 현대차는 궁극적인 친환경 수소인 ‘그린 수소’ 생산을 위해 수 년 내 메가와트(MW)급 PEM수전해기 양산화를 목표로 하고 있다.

현재 생산되는 수소의 약 96%는 화석연료로부터 수소를 생산하는 ‘그레이수소’다. 그레이수소는 천연가스의 주성분인 메탄과 고온의 수증기를 촉매 화학반응을 통해 수소와 이산화탄소를 만들어내는데, 약 1kg의 수소를 생산하는 데 이산화탄소 10kg을 배출한다.

블루수소는 그레이수소와 생산 방식은 동일하지만, 생산 과정 중 발생하는 이산화탄소를 대기로 방출하지 않고 포집 및 저장 기술인 CCS 기술을 이용해 이산화탄소를 따로 저장한다. 그레이수소보다는 이산화탄소 배출이 적어 친환경성이 높고, 이산화탄소 포집 및 저장 기술 또한 높은 성숙도와 경쟁력이 확보돼 가장 현실적인 대안으로 주목받고 있다. 다만, 이산화탄소를 완전히 제거하진 못해 그에 따른 한계도 존재한다.

미래의 궁극적인 청정 에너지원으로 주목하고 있는 것은 그린수소다. 그린수소는 물의 전기분해를 통해 얻어지는 수소로, 태양광 또는 풍력 같은 신재생에너지를 통해 얻은 전기에너지를 물에 가해 수소와 산소를 생산한다. 따라서 생산 과정에서 이산화탄소 배출이 전혀 없어 ‘궁극적인 친환경 수소’라 불린다.

또한, 현대차는 폐기물을 활용하여 수소를 생산하는 자원순환형 수소 생산기술도 공개했다. 현재 ‘그린 수소’를 생산할 수 있는 방법은 수전해 방식이지만 수자원이 제한적이거나 재생에너지 공급이 용이하지 않은 지역에서는 실현이 어렵다. 현대차는 이를 해결하기 위해 생활폐기물을 수소로 전환하는 자원순환형 수소 생산 기술을 개발하고 있다.

더불어, 현대차그룹은 수소 관련 실증 사업에 적극 참여하면서 프로젝트별 맞춤형 HTWO Grid 솔루션을 확산할 계획이다.

대표적으로 인도네시아 정부, 민간 합작 프로젝트에는 W2H 생산 모델 중심의 HTWO Grid 솔루션이 제공된다. 인도네시아는 탄소중립 달성을 위해 수소 솔루션 도입에 높은 관심을 보이고 있다. 현대차그룹의 주요 생산 거점이 위치한 서부 자바주에 적용되는 W2H 생산 모델 중심의 솔루션으로 지역단위 에너지 자립 문제해결이 가능해질 것이며 이를 확대해 나갈 계획이다.

이번 CES 프레스 컨퍼런스에서는 독일의 보쉬도 수소 엔진을 언급하며, 수소 활용의 중요성을 강조했다. 현재 수소가 부상하고 있는 배경에는 복잡한 논리도 숨어 있다. 특히 수소 엔진차는 내연기관 자동차를 살려 고용을 유지하고자 하는 의도도 포함되어 있다. 과거 현대차의 수소 에너지 비전에 대해 부정적인 시각도 있었지만, 이제는 수소의 중요성이 다시 강조되고 있다. 다만 미국식 주주자본주의, 다시 말해 약탈적 자본주의 사고방식으로 접근해서는 답이 나올 수 없다는 것이 수소사회를 바라보는 공통된 의견이다. 

현대차의 중장기 소프트웨어 전략 SDx(Software-defined everything) 

현대차는 또한 “소프트웨어와 AI를 통해 움직이는 모든 장치, 차량 및 생태계를 귀중한 자산으로 전환하는 것을 목표로 하는” “Software-Defined Everything” 전략을 발표하며 소프트웨어 개발에 대한 투자를 아끼지 않고 있다.

다른 자동차 제조업체들도 테슬라와 경쟁하기 위해 소프트웨어 정의 차량 개발에 역량을 높이고있다. 테슬라는 고객이 차량 소프트웨어에 기대하는 바를 현재 모델 라인업에 정의하고 있다. 차량은 기본 수준의 하드웨어로 판매되며, 차량의 기능은 대부분 무선 업데이트를 통해 업데이트 및 개선될 수 있는 소프트웨어에 의해 결정된다. 이것이 테슬라를 지금의 위치에 있게 한 원동력이다. 

현대차는 가장 최근에 이러한 움직임을 받아들여 스프트웨어 정의 차량을 위한 기반을 닦고 있다.컨퍼런스에서 현대차는 "차량 개발부터 전체 모빌리티 생태계 구축에 이르기까지 모든 것을 소프트웨어 정의 접근 방식으로 전환하고 있다"고 밝혔다. 여기에는 개발자가 "킬러 앱"을 만들 수 있도록 앱 라이브러리와 소프트웨어 개발 키트(SDK) 개발을 포함하는 인포테인먼트에 대한 새로운 접근 방식이 포함된다.

물론 여기에는 인공지능도 포함된다. 현대차는 자동차와 운전자 사이의 보다 자연스러운 상호작용을 가능하게 하기 위해 차량 내 음성 비서에 대규모 언어 모델을 통합할 것이라고 밝혔다. 최근 AI 칩 제조업체인 트랜스토렌트(Tenstorrent)의 지분 1억 달러를 인수하며 이러한 약속을 이행해 나갈 것을 강조했다.