글로벌오토뉴스

상단배너
  • 검색
  • 시승기검색

연료전지차, 과연 실용화의 가능성은 있는가?

페이지 정보

글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)
승인 2005-05-23 05:37:13

본문

연료전지차, 과연 실용화의 가능성은 있는가?

글/채영석(글로벌오토뉴스 국장)

자동차와 환경의 관계를 이야기하는 사람은 많다. 그런데 자동차의 어떤 작용이 환경의 어떤 부분에 영향을 주는가 하는 것을 구체적으로 생각해 보지 않으면 안될 것이다. 그러면 저공해차에는 다양한 타입이 존재하는 이유를 알 수 있게 될 것이다.
우리가 흔히 말하는 친화적이다라고 하는 단어에는 주위에 대해 소극적이라는 의미가 있다. 환경에 친화적인 자동차라고 말하면 확실히 지구환경에 대해 조심스럽다는 의미가 된다. 그것이 21세기 최대의 테마다.

그런데 그 환경에 친화적이라는 자동차들에 대해 올바로 이해하고 있지 못하는 것이 우리의 현실이다. 자동차 메이커는 자신들의 사정에 맞는 것들을 선택해 자기어필하고 있고 그 낱말을 그대로 받아들인 미디어들은 생각없이 그대로 사용한다.
여기에서는 그동안 축적해 온 자료를 바탕으로 환경과 에너지 문제에 대해 얘기해 보고자 한다.

지금 거론되고 있는 환경문제는 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 하나는 지역환경문제이고 또 하나는 지구환경문제다.
지역환경문제란 바로 대기오염이다. 교통이 집중하는 도시지역과 공장이 모여 있는 공업지대의 대기가 그들로부터 배출되는 유해물질에 의해 오염되어 인간은 물론 다른 동식물들에까지 피해를 입히고 심지어는 생명에 위협을 가하고 있다.

자동차가 배출가스를 통해 뿜어내는 것들은 일산화탄소 CO, 탄화수소 HC, 질소산화물 NOx, 입자상물질 PM등이다. 이 문제는 1970년대부터 구체적인 대책이 강구되기 시작했다.
현재 선진국에서는 2010년 또는 2005년을 목표로 아주 엄격한 배출가스 규제를 설정해 메이커들의 기술개발을 독려하고 있다. 이들은 가솔린 승용차의 배출가스 중의 유해물질을 지금보다 약 1/3수준으로 저감시키는 내용으로 되어 있다.

그런데 이미 이 규제보다 25%씩 더 저감률을 높인 자동차가 판매되고 있다. 이들은 연비개선은 물론이고 더불어 세제 우대의 혜택을 받기도 한다. 다만 이 지역한정형 환경문제도 오늘날에는 양상을 달리하게 되었다. 대기 중에 머무는 스모그가 상공의 기류에 편승 이동해 교통집중 등에 의해 대기가 오염된 지역이 아닌 다른 곳에 피해를 끼치게 된 것이다. 수도권에서 말하자면 서울 도심의 스모그가 분당이나 일산까지도 영향을 미친다는 것이다. 또 최근 들어 황사문제 등으로 관심이 고조되기도 했는데 중국으로부터의 오염된 공기가 한반도는 물론 일본에까지 영향을 미치는 사태에까지 이르고 있다. 대기오염은 이미 지구규모로 되어 있다는 것을 알 수 있다.
다음으로 지구환경문제다. 온실효과가스에 의한 지구온난화에 의해 초래된 기후변동의 문제다.

이산화탄소와 메탄 CH4 등의 가스가 대량으로 대기중에 방출되는 것에 의해 지구의 평균기온이 상승하고 그에 따라 기후변동이 야기되며 토지의 사막화, 해수온도의 상승과 조류의 변화, 또 이상한 기상을 발생케 해 결과적으로 생물에 영향을 준다고 하는 문제다.
우리나라의 예를 보아도 계절과 관계없이 태풍이 상륙하기도 하고 역으로 태풍이 극단적으로 물 부족을 야기하기도 하고 덥지 않은 여름과 춥지 않은 겨울이 길어지기도 해 계절 감각이 무디어지는 등의 현상이 발생하고 있다. 그 때문에 농작물의 흉작, 때아닌 태풍 등으로 많은 어려움을 겪고 있다.

원인이 되는 CO2는 탄소 C를 함유하는 석유를 엔진에서 연소시키는 것에 의해 자동차에서 배출되고 있기 때문에 배출량을 저감시키기 위해서는 연비가 좋은 자동차가 요구된다. 유럽에서는 연비가 좋은 디젤엔진의 판매가 호조이고 일본에서는 직접분사 가솔린 엔진과 하이브리드카로 연비를 향상시키려는 움직임이 있다. 물론 차체의 소형 경량화에 의해서도 연비는 개선될 수 있고 타이어의 구름저항을 감소시키는 것도 중요한 요소가 된다.

이러한 종래의 가솔린과 디젤 엔진을 사용한 자동차를 환경에 친화적으로 하는 일 외에 연료의 대체화, 파워 유닛의 대체화 움직임이 있다.
연료의 대체화로는 석유액화가스 LPG와 천연가스 NG의 이용이 있다. 이들은 주로 지역환경문제에 관한 대기오염을 개선하기 위한 배출가스의 정화에 이점이 있다. 파워 유닛의 대체화는 전기자동차(EV)와 연료전지차(FCV)가 이에 해당한다.
그리고 전기차도 연료전지차도 오염된 배출가스를 배출하지 않음에 따라 기후변동을 야기하는 온실가스의 CO2도 배출하지 않는다. 게다가 석유자원으로부터 벗어날 수 있다는 에너지문제의 해결책으로서의 이점도 있다.

물론 그를 위한 전력을 어떻게 만들어 내느냐라든가 수소를 어떻게 저장하느냐 하는 것 등이 과제다. 결과적으로 전기차와 연료전지차의 보급에는 그만큼의 시간과 비용이 필요하다. 하지만 이것이 실현될 수 있으면 지역의 환경문제도 지구환경문제도 동시에 해결의 실마리를 찾을 수 있게 된다.

지금 세계적으로 연료전지가 주목을 끌고 있는 것은 기후변동으로 이미 세계 각 국에서의 피해가 속속 나타나고 있다는 것, 또 그를 위해서는 석유로부터 벗어나야 한다는 배경이 있다.

연료전지는 수소와 산소를 화학반응 시켜 그에 의해 발전하는 장치다.
연료전지차의 경우 연료전지에서 발전된 전기로 모터를 돌리고 그것을 구동력으로 한다. 결과적으로 연료전지차는 배터리로 전환하는 연료전지 시스템을 탑재한 전기자동차다. 그리고 자동차의 크기에서 실용에 적합한 연료전지가 완성되면 가정에서 사용하는 전기의 발전장치로서도 이용할 수 있다. 현재 우리나라도 전력부족에 대한 우려의 목소리가 높은데 전기소모가 앞으로 점차 증가한다는 것을 고려하면 각 가정에 발전시설이 필요하게 될 날이 머지 않았다. 각 가정에 필요한 전기를 자급하게 되면 새로운 대규모 발전소의 건설을 필요없게 한다. 또 현재 전기가 들어가지 않는 지역에 전력을 공급할 수 있게 된다.

거기까지 이야기를 확대하지 않더라도 연료전지에는 종래의 내연기관과는 다른 가치를 볼 수 있다. 동시에 자동차라는 문명의 이기를 계속 사용할 수 있게 되어 지구환경에 도움이 되게 하면서 그 혜택을 21세기에도 인간이 누릴 수 있는 가능성을 내포하고 있다.

그 연료전지차의 개발에서 지금 세계의 자동차 메이커가 많은 노력을 하고 있다. 실험차 단계에서는 이미 우리가 사용하고 있는 가솔린차와 크게 다를 바 없는 주행성능에 가까워진 예도 나타나고 있다.

그러나 연료전지차는 21세기 초 금방이라도 실용화가 가능할 것이라던 예측과는 달리 아직까지 뚜렷한 성과가 나타나지 않고 있다. 그것은 수소를 확보해야 하는 문제를 비롯해 실용화를 위해 해결해야 할 기술적인 문제에 진전이 없기 때문이다. 그 때문에 올 초 디트로이트쇼에서 GM은 2010년이면 실용화가 가능하다고 한 바로 그 자리에서 토요타는 적어도 25년은 지나야 시판화가 가능할 것이라는 주장을 내놓을 정도로 시각이 엇갈리고 있다.


  • 페이스북으로 보내기
  • 트위터로 보내기
  • 구글플러스로 보내기
하단배너
우측배너(위)
우측배너(아래)