연료전지의 등장으로 인한 차체 디자인의 변화

본래 연료전지(燃料電池, fuel cell)는 미국의 달 착륙 우주선 개발 시, 수소와 산소를 결합시킬 때 나오는 물과 전력으로 우주선의 전원공급과 승무원들의 식수해결의 목적으로 개발된 것으로, 물에 전기를 가하면 산소와 수소로 분해 되는 물의 전기분해원리를 반대로 활용한 것이었다. 그런데 자동차에서 연료전지의 사용은 단지 현재의 차량에서 동력을 전기로 바꾸는 것에 그치지 않는다. 이미 실용화 과정을 거쳐 나타난 연료전지 차량을 보면 동력 뿐 아니라 차체 디자인에서 자동차 100년의 역사를 바꾸어 놓을 만큼의 혁신성을 볼 수 있다.

글/구상(한밭대 교수)

2002년에 발표된 GM의 컨셉트카 󰡔오토노미(Autonomy)󰡕, 󰡔하이와이어(HY-WIRE)󰡕 그리고 2005년에 발표된 󰡔시퀄(Sequel)󰡕은 향후의 연료전지자동차의 디자인 변화를 보여주고 있다. ‘오토노미’는 전기를 자체적으로 생산한다는 의미에서 ‘자발성(自發性)’을 뜻한다. ‘하이와이어’는 ‘수소(hydrogen)’를 연료로 쓰며, ‘전기배선(wire)’으로 조종되는 자동차를 의미하고, ‘시퀄’은 그의 ‘후속모델’이라는 의미를 가지고 있다. 이들의 가장 큰 특징은 차량의 기구요소들이 모두 차체의 바닥에 집중되어 있는 점이다. 각각의 바퀴를 구동시키는 소형 모터와 변압기, 3개의 수소탱크, 제어용 컴퓨터로 이루어진 차체구조물이 28센티미터 두께의 바닥 판 안쪽에 모두 들어가서 스케이트보드(skateboard) 모양을 하고 있다.

이 ｢스케이트보드 플랫폼｣ 위에 어떠한 모양의 차체든지 만들어 얹을 수 있으므로, 차체 디자인의 자유도는 매우 높아진다. 또한 전자제어장치에 의해 조향(操向)이 이루어지므로 스티어링 휠(steering wheel) 역시 비행기 조종간과 같은 형상으로 만들 수 있으며, 전기적으로 작동되므로 운전석의 위치를 왼쪽이나 오른쪽으로 자유롭게 바꿀 수 있어 통행방향과 상관없이 어느 나라에서든 운행이 가능하다.

모든 구조가 바닥에 집약되므로 엔진룸(engine room)과 객실(passenger room)의 구분이 필요치 않고, 하나의 단일공간으로써 실내공간의 활용도를 높일 수 있으며, 무게중심도 차체의 바닥에 있어서 안정적인 주행이 가능하다. 하이와이어에 이어 2006년 초에 등장한 GM의 󰡔시퀄(Sequel)󰡕은 좀 더 실현 가능한 연료전지 자동차의 모습을 보여 주고 있다. 시퀄은 단순한 컨셉트 카가 아니라, 2010년 시판을 목표로 개발 된 것으로 알려지고 있다. 한편 작년에 등장한 하이브리드 차량 볼트는 연료전지로 가는 중간과정으로 볼 수 있다.