수소차(vs 전기자동차)의 장점과 단점은 무엇이 있을까?

 친환경에 대한 키워드는 해가 지날 수록 뜨겁다. 인류 문명의 지속적인 발전 속에 큰 장애물이 많을 터인데 그 중 하나가 바로 환경 파괴, 오염 등에 대한 문제이다. 19, 20, 21세기 급격한 발전을 해온 인류는 지구 역사에 비하면 머리카락 두께만큼의 짧은 역사 길이를 갖고 있지만 가장 찬란한 문명을 만들어온 종족이다. 하지만 그 이면에는 가장 환경을 많이 그리고 빠르게 파괴한 주범이기도 하다.

 환경 파괴는 우리 미래에 크나 큰 악재가 될 가능성이 매우 높다. 그래서 세계는 친환경적인 에너지에 대해 늘 연구하고, 효율을 극대화하기 위해 노력하고 있다.

 

 수소(H)를 원료로 하는 이 자동차는 차세대에는 '전기자동차'와 함께 가장 상용화될 기술으로 각광받고 있다. 작동 원리를 간단히 살펴보면 다음과 같다.

① 수소탱크에 저장해둔 수소를 전기발생장치로 보낸다.

② 연료전지 스택에서 산소를 화학 반응 시켜서 전기를 만들어 모터로 보낸다.

③ 모터를 움직여 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하여 자동차의 동작을 촉구한다.

④ 주행 상태에 따라서 연료전지에서 만든 전기를 따로 보관한다.

 하지만 수소차에도 장점과 단점이 존재하기 마련이다. 장점과 단점을 차례로 알아보겠다.

  수소차의 장점.

- 연료로서의 성능성 우수.

 수소의 열량은 중량당 내연기관 연료의 약 3배에 달한다고 한다. 대체로 전기차보다 충전 시간이 짧고, 긴 주행 거리를 자랑한다.

- 배기가스가 없다.

 수소차는 수소와 물이 만나 결합되는 것이므로 유해한 배기가스가 나오지 않는다는 큰 장점이 있다.

- 공기청정 효과.

 수소차는 대기 중의 미세먼지를 제거할 수 있다고 한다. 최근 우리나라는 중국에서 날아온 미세먼지에 의해 관련된 가전 제품이 무수하게 쏟아지고 있다. 정말 인체에 유해해보이는 X같은 공기가 넘치는 시대이다.

 수소차는 먼지와 화학물질을 포집하는 공기 필터에서 초미세먼지 97% 이상이 제거된다. 또한, 막 가습기 표면에서 초미세먼지가 추가로 걸러질 수 있다. 한 번 더 기체확산층에서 제거하며 사실상 거의 깨끗한 대기 환경을 제공한다.

- 가격이 저렴하고, 충전이 빠르다.

 현재의 기술은 수소의 대량 생산이 가능한 시점이다. 1kg 기준 약 5,000원의 단가가 발생한다고 한다. 정부는 [수소경제 활성화 로드맵]을 통해 2030년에 수소의 가격에 대한 목표를 1kg당 4,500원으로 잡았다고 한다. 

 또한, 충전 시간이 매우 빠르다. 전기자동차의 충전 시간이 15분 이상을 요구하며 주행 거리가 짧은 것에 비해 수소자동차는 5분 정도의 충전 시간을 요구한다.

  수소차의 단점.

- 수소.

 열량 자체는 수소가 우수한 편에 속하지만 그 부피가 매우 크다고 한다. 그 부피에 의해 승용차 정도의 크기에서는 대략 7~8kg을 넣을 수 있으며, 한 번에 들고 다닐 수 있는 용량 자체가 화석 연료에 못미친다고 한다. 

 전기자동차보다 주행 거리가 더 나올 수 있는 이유는 수소 자체의 성능보다는 전기시스템의 효율이 높기 때문이라고 한다. 

- 이산화탄소 배출.

 대기 중의 미세먼지를 제거해준다는 장점이 있었지만 수소를 생산하는 과정 자체에서 온실가스인 이산화탄소(CO2)를 대량으로 발생시킨다고 한다. 수소를 생산할 수 있는 기술력은 확보되어 있지만 경제적인 효율이 좋지 못해 화석연료를 가공하는 방법이 최선이기에 온실가스 배출이 현재로서는 불가피하다고 한다.

- 인프라 부족.

 물론 이 분야의 사업이 확장되면 해결될 문제겠지만 현재 대한민국에는 수소차 충전소가 12군데 밖에 없다고 한다. 환경부는 22군데로 늘릴 계획이라고 하지만 국가 자체가 하나의 도시 수준도 아니고, 아직까지는 열악한 환경이라고 볼 수 있겠다.

- 안전 문제.

 가연성이 높은 고압 가스이기에 취급 방법에 대해 신중해야 한다. 정비와 안전 점검에 있어서도 강도있는 방침과 신뢰성이 필요하다. 비록 우리가 평소 아는 것보다는 폭발에 대한 위험성이 적다고는 한다. 하지만 수소 폭탄을 다들 들어봤을 것이다. 수소의 폭발력은 상상을 초월하는 수준이다.

 고압의 수소는 장기간 사용할 경우 금속을 약하게 하는 성분 수소취성이라는 것이 들어있기에 금속이 가루로 변환되어 수소가 폭발할 가능성이 있다고 한다.

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 여기까지가 대략전인 장점과 단점이라고 볼 수 있다. 아직 상용화되기에는 먼 미래의 이야기가 되겠지만 언젠가는 나올 제품이다. 부디 안전성 확보가 최우선이 되어 인프라가 구축되었으면 좋겠다.