전체기사 최신뉴스 GAM 라씨로
KYD 디데이
산업 자동차

속보

더보기

[Tech 스토리] '수소차 세계 1위 한국' 아직도 수소차가 무섭다고?

기사입력 : 2021년04월11일 08:08

최종수정 : 2021년04월12일 00:27

무색무취 '수소'..1차 에너지·재생에너지서 추출
수소차, 수소와 산소 화학반응 통해 동력 얻어
화염·낙하·충돌 등 인증 통과..수소차 1위 '넥쏘'

[편집자] 기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 조정한 기자 =  횡단보도에서 보행 신호를 기다리면 가끔 매연이 얼굴을 감쌀 때가 있죠. 굉장히 불쾌한데요. 이런 경험을 할 날도 머지않은 것 같습니다. 전기 자동차에 이어 또 다른 친환경 차량 '수소전기차'가 매연이 아닌 깨끗한 공기를 도로 위에 내뿜는 역할까지 한다고 하니까요.

전 세계 완성차 업체들은 화석연료를 쓰는 내연기관 차량 생산을 순차적으로 줄이고 친환경차 시대를 열겠다고 선언하고 있습니다. 이제 많이 익숙해진 전기차에 이어 수소를 활용한 '수소차'도 향후 시장의 중심으로 이동할 것으로 예상할 만합니다. 

현대자동차의 수소차 넥쏘는 지난해 글로벌 수소차 시장 점유율 69%를 달성, 1위 자리를 굳건히 했습니다. 현대차 외 일본의 토요타와 독일의 메르세데스-벤츠 또한 수소차를 양산 중입니다.

[자료=현대차]

 ◆ 보이지도, 잡히지도 않는 '수소'

전기와 달리 '수소(H)'는 참 낯선 존재입니다. 저도 과학시간에 잠깐 스치듯 봤던 기억뿐입니다.

수소의 가장 큰 특징은 냄새도 없고 색깔도 없다는 것입니다. 독한 냄새를 가진 가스나, 감각적으로 경고를 보내는 전기와 달리 오감(五感)을 모두 동원해도 느낄 수 없는 정말 어려운 친구입니다.

그럼 수소는 어떻게 만들어지는 걸까요. 수소는 석유처럼 어디선가 채굴 가능한 1차 에너지가 아닙니다. 석유나 천연가스와 같은 1차 에너지, 태양광이나 풍력 등 재생에너지로부터 뽑아내야 하는 존재로 '에너지 캐리어(energy-carrier)'라고도 불립니다.

수소를 생산하는 방식은 3가지입니다. ▲천연가스와 물에서 추출하거나(추출) ▲석유, 코그스, 나프타와 같은 물질에서 화학공정을 통해 생산하는 방법(부생수소) ▲신재생에너지와 물(h2o)을 통해 탄소(c)를 발생시키지 않고 온전히 수소를 만들어내는 방식(수전해) 등이 있습니다. 3가지 방식 중 부생수소 방식을 통해 공급받는 방식을 보편적으로 사용하고 있습니다.

그럼 수소차는 어떻게 구동될까요. 수소차는 수소 저장 탱크에서 공급한 수소를 직접 태워서 에너지를 발생시키지 않습니다. 수소(h)와 공기 중의 산소(h2o)의 전기 화학반응을 통해 전기를 생성합니다. 생성된 전기로 자동차의 모터를 돌려 동력을 얻는 방식입니다. 수소와 산소가 만나 발생되는 부산물인 물이 차량 아래로 떨어진다는 점이 수소차의 특징입니다.

[자료=현대차]

넥쏘는 차에 들어온 공기를 공기필터-막가습기-미세기공층의 세 단계를 거쳐 정화합니다. 공기필터에서 2.5 마이크로미터(㎛) 이하 초미세먼지의 97%가 걸러지고, 다음 단계인 막가습기에서는 건조한 공기를 가습해 초미세먼지를 추가로 제거합니다. 마지막으로 0.1㎛ 이하 크기의 미세기공층을 거쳐 먼지를 제거하는데요. 이렇게 얻은 순수한 공기 중의 산소와 수소를 결합시켜 넥쏘의 동력원인 에너지를 얻습니다.

넥쏘가 1시간 동안 주행하면 26.9kg의 공기를 정화시킨다고 합니다. 이는 64kg의 성인 42.6명이 1시간 동안 깨끗한 공기로 호흡할 수 있는 양입니다. 도로 위에 수소차가 늘어날수록 공기가 맑아진다니 지금은 쉽게 상상이 가지 않네요.

 ◆ 수소차가 '수소폭탄'?...원리가 다르다

수소차는 매연이 아닌 깨끗한 물을 떨어뜨리고, 공기를 정화시킵니다. 이렇게 환경에 '착한' 차인데, 어쩐 일인지 시장에선 아직 구매를 망설이는 사람들이 많습니다. 엄청난 폭발력을 보여줬던 '수소 폭발' 사고에 막연한 두려움이 생겼기 때문인데요. 앞서 말했지만, 무색무취의 수소가 정전기와 같은 미세한 에너지에 반응할 수 있다고 생각하면 무서운 게 당연합니다.

하지만 안심해도 된다는 게 업계의 설명입니다. 가장 중요한 건 수소차는 수소폭탄의 원리를 사용하지 않는다는 점입니다.

수소전기차의 연료로 사용되는 수소는 우리가 흔히 말하는 수소(H1)로, 산소와 수소의 단순한 화학 반응으로 작동합니다. 반면, 수소 폭탄엔 중수소(H2)와 삼중수소(H3)는 우리 일상생활에서 극소량 이하(0.015%)가 존재하고 1억℃이상의 온도에서 핵융합 반응을 일으켜야 폭발한다고 합니다.

[자료=현대차]

그래도 수소탱크가 자동차 화재로 폭발하거나 여름철 더위에 터질 수 있지 않느냐는 질문이 있을 것 같습니다. 저도 이 부분이 가장 궁금했는데요.

현대차의 넥쏘는 수소 탱크가 고압에서도 잘 견딜 수 있도록 철보다 10배 높은 강도의 '탄소섬유 강화 플라스틱'으로 제작한다고 합니다. 또한 충격을 완화시켜주는 장치와 화염이 발생해도 견딜 수 있도록 특수 코팅을 적용했습니다.

내부 압력도 최소 1575기압 이상 버티도록 설계됐다고 합니다. 긴급한 상황에선 수소 공급을 차단하고 화재 위험이 감지되면 탱크에 있는 수소를 대기로 자연스럽게 방출하는 등 안전장치도 갖췄습니다. 넥쏘, 전 세계 수소차 1위답죠?

일상생활에서 발생할 수 있는 총격, 화염, 극한온도, 투과, 낙하를 대비하기 위해 관련 인증시험도 모두 거쳤습니다. 이를 통해 국내외 인증기관(한국교통안전공단, 영국 교통부 차량인증국, 독일 기술검사 협회) 등으로부터 14개의 안전성 평가를 통과했고, 15개로 이뤄진 수소 탱크 인증시험을 모두 통과했다고 합니다.

전국 수소충전소는 올해 3월 기준 69개로 아직 인프라가 부족합니다. 낯설기 때문에 위험할거라는 인식도 한번에 바뀌기 힘들겁니다. 하지만 수소는 향후 수송부터 산업 전반에 걸쳐 탈(脫)탄소화에 앞장설 주요 요소로 떠오를 전망입니다.

정부도 부족한 수소충전소를 2022년까지 310개, 2040년까지 1200개 이상 확보하겠다고 선언했습니다. 이제는 수소를 힘 좋은 미래 에너지원으로, 수소차는 공기청정기같은 친환경 차량으로 다시 한 번 생각해보면 어떨까요.

giveit90@newspim.com

CES 2025 참관단 모집

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
위례과천선 광역철도 민자적격성 통과 [서울=뉴스핌] 최현민 기자 = 경기 과천시와 서울 강남구, 송파구 일원을 연결하는 위례과천선 사업이 본궤도에 오른다.   국토교통부는 위례과천 광역철도사업이 한국개발연구원(KDI)의 민자적격성 조사를 통과했다고 7일 밝혔다. 위례과천선은 서쪽으로는 정부과천청사, 동쪽으로는 송파구 법조타운과 위례신도시를 연결하고 북쪽으로는 강남구 압구정까지 연결하는 총 연장 28.25km의 광역철도 사업으로 민간투자방식으로 지어진다.  위례과천선 노선도안 [자료=국토부] ※노선 미확정 위례과천선은 제4차 국가철도망 구축계획 반영 후 2021년 12월 '대우건설 컨소시엄'에서 국토부에 최초제안서를 제출했으며 제안서 검토 및 지자체 협의과정을 거쳐 2022년 9월 민자적격성 조사에 착수했다. 민자적격성 조사 과정에서 원자재 가격 급등, 양재첨단물류단지 개발 등 여건 변화가 발생했고 경제성을 최대한 확보하기 위한 사업계획 보완을 거쳐 올해 11월 최종적으로 사업의 타당성을 인정받았다. 특히 본 사업 영향권에 있는 9개 공공주택지구에 총 8만6000명 규모의 입주가 예정돼 있어 신규 철도노선을 통해 선제적으로 교통난을 해소해 나갈 계획이다. 입주 예정 지구는 과천주암 공공지원주택지구, 서울강남 공공주택지구 등이다. 다만 노선안은 아직 확정되지 않았다. 국토부는 세부노선 및 역사는 실시협약 체결 시 확정‧공개할 방침이다.  윤진환 국토부 철도국장은 "내년 전략환경영향평가를 마무리하고 제3자 제안 공고를 통해 우선협상대상자를 선정해 협상까지 착수하는 것을 목표로 속도감 있게 사업을 추진할 계획"이라고 말했다. min72@newspim.com 2024-11-07 17:36
사진
의왕 오전왕곡, 1.4만 가구 들어선다 [서울=뉴스핌] 최현민 기자 = 2029년 개통예정인 인덕원~동탄 복선전철 그리고 수도권광역급행철도(GTX) C노선이 연계되는 경기 의왕시 오전동, 왕곡동 일대에 약 1만4000가구가 들어선다. 5일 국토교통부에 따르면 지난 8월 발표한 '주택 공급 방안' 후속 조치로 의왕 오전왕곡지구가 신규 택지 후보지로 선정됐다. 오전왕곡지구는 경기도 의왕시 오전동, 왕곡동에 걸쳐 있고 187만㎡(57만평)에 1만4000가구가 들어선다. 의왕 오전왕곡은 경수대로·과천-봉담 간 도시 고속화 도로에 연접한 부지로 산업 기능 유치 잠재력이 높은 곳으로 난개발 방지를 위한 계획적 개발이 요구되는 곳이다. 특히 지구 내 친수 공간이 풍부해 정주 환경이 우수하고 인접한 과천지식정보타운 등과 연계한 의료·바이오 산업 유치에 유리해 자족 기능 확보를 통한 수도권 남부의 새로운 직주 근접 생활 공간 조성이 전망된다. 의왕 오전왕곡은 서울시 경계에서 약 10㎞ 남측, 의왕 IC 인근으로 인접 지역에 의왕·군포·안산 신도시, 의왕고천지구, 의왕백운밸리 등이 위치하고 있다. 과천~봉담 도시 고속화 도로, 경수대로(국도 1호선)가 인접하고 있으며 의왕시청역(가칭) (동탄~인덕원선, 2029년 개통 예정)이 700m 거리에 위치한다. 현재 도시철도 혜택을 받지 못하는 오전왕곡지구는 주변에 형성되는 3개 광역철도와의 연계에 촛점을 맞추고 있다. 국토부는 수도권광역급행철도(GTX)-C, 인덕원-동탄선과의 연계 강화를 통해 서울 도심까지 30분 내 접근이 가능하도록 교통망을 구축하겠다는 계획이다. 우선 GTX-C 노선 연계성, 인덕원~동탄선 접근성 강화 등 철도 교통 접근성을 향상시킨다. 이와 함께 대상지 북측으로 월곶~판교선이 예정돼 있는 만큼 현재 주거단지로 바뀐 백운호수 일대와 연계하는 방안도 고려될 전망이다.  현 과천-봉담 고속화 도로와 경수대로(국도 1호선)의 연결 및 주변 도로 확충을 통해 서울 등 지역 간 접근성 개선 및 교통량 분산도 추진한다. 의왕 TG 광역버스 정류장을 활용한 광역 대중교통 환승 체계 개선과 오전동과 왕곡동으로 분리된 사업 지구 간 도로 연결 체계를 구축해 지구 간 단절을 해소하고 단일 생활권으로 조성한다. min72@newspim.com 2024-11-05 15:00
안다쇼핑
Top으로 이동