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미국 마르퀴스 후즈후(Marquis Who’s Who)가 발행하는 세계인명사전(Who’s Who in the World)을 비롯해 세계 주요 인명사전에 수십차례 등재된 대림대학 자동차공학과 김필수 교수가 애정어린 눈으로 본 자동차산업에 대한 글입니다. 김 교수는 낙후된 중고자동차, 정비, 튜닝 및 이륜차 분야를 활성화하기 위해 각종 단체를 조직하거나 세미나, 포럼 등을 개최하는 등 왕성하게 활동하고 있습니다.

수소 연료전지차의 개발 및 보급, 현명한 진출 방법은?

페이지 정보

글 : 김필수(autoculture@hanmail.net)
승인 2017-12-11 09:54:00

본문

친환경차 3총사는 하이브리드차, 전기차, 수소 연료전지차를 지칭한다. 현재 내연기관차와 치열하게 싸우는 기종은 하이브리드차라고 할 수 있다. 1997년 12월 토요타의 프리우스가 세계 최초의 양산차로 출시하면서 시작된 차종으로 역사적으로 20년이 넘는 차종이다. 이러한 차종의 인기가 시작된 것은 그리 오래되지 않는다. 그 만큼 일반인의 인식이 전환되는데 시간이 걸리고 차량 구입에 냉정하기 때문이다. 일반 내연기관차 대비 확실한 우위점이 있어야 구입의 패턴이 바뀐다고 할 수 있다. 하이브리드차의 기술이 진보하고 확실한 고연비와 가격적 장점이 부가되면서 본격적인 우위를 차지했다고 할 수 있다. 보조금을 받지 않아도 장점이 부각되면서 이제는 실질적인 우위상황이 나타나기 시작했다는 것이다. 특히 최근 국내외에서 클린디젤차에 대한 문제가 불거지면서 상대적으로 토요타 등 일본의 하이브리드차가 인기를 끄는 것은 당연한 과정이라 할 수 있다.

 

글 / 김필수 (대림대학 자동차공학과 교수)

 

올해 전체 수입차 판매의 약 20%가 일본 3사가 차지하는데 이 중 하이브리드차가 상당하다고 할 수 있다. 여기에 배터리 기능을 보강한 플러그 인 하이브리드차는 글로벌 시장에서 인기를 끌기 시작했다. 우리나라는 대국민 홍보 등 아직 긍정적인 인식이 약하고 전기차 대비 지원 보조금이 약하다보니 판매가 저조한 상태이나 이 부분도 보강된다면 의미 있는 실적으로 나타날 것으로 확신한다. 전기차는 아직 인큐베이터 모델이다. 보조금으로 유지하고 있으나 이 부분이 바로 사라지면다면 어느 누구도 구입하지 않는 모델일 정도로 내연기관차 대비 단점이 아직 많다고 할 수 있다. 그러나 최근 단점이 많이 사라지기 시작하면서 본격적인 경쟁력이 높아지는 시기여서 향후 빠른 기간 내에 안착될 가능성이 높아지고 있다. 최근 배터리 기술 개발과 충전기 개발 등 의미 있는 성과가 지속적으로 나오면서 기대감이 커지고 있어서 본격적인 민간 비즈니스 모델도 조만간 조기의 성과가 기대된다고 할 수 있다.


  이러한 전기차의 가장 큰 장점은 우리가 주변에 항상 사용하는 전기에너지가 풍부하다는 것이다. 이미 인프라가 구성되어 있고 무궁무진한 전기에너지를 어떻게 쉽게 자동차에 적용하는가에 달려있다고 할 수 있다. 물론 국가마다 발생시키는 전기에너지를 얼마나 친환경으로 만들어내는가에 따라 간접적인 오염원 배출이 다르다고 할 수 있다. 우리나라는 전기에너지 잉여국가이다. 특히 심야의 전기에너지를 얼마나 잘 활용하는가가 중요한 해결요소일 것이다. 글로벌 시장에서 전기차의 장점이 많이 부각되고 활성화되면서 이제 전기차는 미풍이 아닌 자동차의 주류로 들어왔다고 할 수 있다. 여기에 최근 화두인 자율주행차의 경우도 에너지적 측면이나 공간 활용 등 다양성 측면에서 전기차는 자율주행차와 일맥상통한다고 할 수 있다. 미래의 먹거리 중 전기차가 차지하는 바가 크다는 뜻이다. 


  그러면 수소 연료전지차는 어떠한가? 지난 2013년 현대차는 세계 최초로 양산형 수소 연료전지차를 생산하여 보급하기 시작했고 이제는 2세대 모델을 생산 중이다. 그 이후 토요타와 혼다가 가세하였고 최근 모터쇼에 벤츠가 수소 연료전지차를 전시하여 관심을 크게 나타내고 있는 실정이다. 수소 연료전지차의 확실한 부분은 지구상의 풍부한 기본 물질인 수소와 산소를 결합하여 물만 배출하여 리사이클링 측면에서 완전한 무공해 차량인 만큼 궁극의 차량이라는 점에는 모두가 이견이 없다고 할 수 있다. 따라서 현대차 그룹을 비롯한 글로벌 메이커들이 관심을 내타내고 양산형 모델을 통한 주도권과 원천기술 개발에 노력하고 있는 이유이다. 특히 우리나라는 다른 선진국에 비하여 비교 우위에 있어서 향후의 가능성을 크게 높이고 있으나 후발 주자인 토요타 등이 경쟁력 높은 차종을 투입하면서 치열하게 싸우고 있다고 할 수 있다.

 

그러나 아직 수소 연료전지차는 해결과제가 다른 친환경차에 비하여 맞은 난제를 지니고 있는 실정이다. 부생수소 등 석유자원에서 뽑아내는 수소의 생산 한계성과 물 등을 전기분해하여 수소를 생산하기에는 배보다 배꼽이 커서 경제성 측면에서 큰 악재를 지니고 있다. 수소 충전소도 워낙 고가이고 안전상의 불안감을 가진 소비자측면에서는 님비현상도 앞으로 해결하여야 하는 과제이다. 생산된 지 수년이 지났건만 아직 관공서용 등에 한정되어 있고 일반용 판매가 이루어지지 않는 부분도 향후 해결이 쉽지 않은 문제점이라 할 수 있다. 수소의 생산, 이동 및 저장 등에 풀어야 할 과제가 많다는 뜻이다. 여기에 전기차와 같이 사용되는 전기에너지가 우리 주변에 풍부히 포진하고 있는 반면에 수소를 찾기 위해서 수소 충전소 이외에는 현실적으로 방법이 없다는 한계점도 지니고 있다. 안전상의 문제가 없다고 하고 있고 여러 단계의 안전조치를 취하고 있으나 어느 누구도 보장을 하지 못한다는 것이다. 설득력이 떨어지는 문제점을 해결하여야 하는 과제가 크다고 할 수 있다.


  수소 연료전지차는 중요한 앞으로의 먹거리이다. 당연히 원천기술과 주도권 확보는 중요한 숙제인 만큼 활성화를 위하여 산학연관의 뜻이 모여야 하는 이유이기도 하다. 그러나 올인 하는 것에 문제가 크다고 할 수 있다. 현실적으로 당장 5~10년을 먹고 살아야 할 과제가 바로 전기차로 나타나고 있고 글로벌 시장도 이에 반응하고 있기 때문이다. 우리는 선진국 대비 3~5년 정도 기술적인 부분이나 양산형 등에서 떨어지고 있어서 배가된 노력이 필요한 시점이다. 선진국 대비 크지 않은 시장과 작은 연구개발비 등 생각해야 할 고민이 많은 상태에서 현명한 선택과 집중도 중요하다고 할 수 있다.


  수소 연료지차의 개발과 보급, 충전소 설치 등 핵심 과제이나 현실적인 전기차와 기본 내연기관차와의 균형 등 다양한 문제를 함께 해결하여야 한다는 것이다.


  향후 수십 년간 기존 내연기관차와 친환경차가 다양하고 치열하게 싸우면서 점유율 전쟁을 본격적으로 펼칠 것이다. 우리가 어느 차종에 고민하여야 할지는 다양성 측면에서 생각하고 현실적으로 주도권을 쥘 차종이 무엇인지 더욱 심사숙고해야 한다는 것이다. 현재는 전기차가 답 중의 하나라는 것이다. 남들보다 반걸음 앞선 전략으로 중단기적 먹거리와 장기적 먹거리를 나누어 현명하게 대처하는 모습이 필요한 시점이다. 

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