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현대자동차

그거 알아? 수소전기차는 한국이 최고래!

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지난 11일, 현대자동차의 수소전기차 넥쏘가 미국 고속도로안전보험협회(IIHS)의 안전 테스트에서 최고등급을 받았습니다. IIHS가 수소전기차를 대상으로 안전 테스트를 진행한 것은 이번이 처음으로, 궁극의 친환경차 에너지원으로서의 수소전기의 중요성을 인식하는 계기가 됩니다. 그렇다면 현대차는 수소전기차 시장의 퍼스트 무버로서 어떤 길을 걸어왔으며, 어떤 결과를 보여주고 있을까요?  

궁극의 친환경차, 오염 저감을 넘어, 공기를 정화한다!

엔진자동차는 긴 주행가능 거리와 빠른 연료 공급이라는 장점도 있지만 주행 중 대기를 오염시키는 단점도 함께 갖고 있습니다. 때문에 석유연료를 덜 사용하는 하이브리드, 전기차와 같은 친환경차 시장이 커지고 있는 추세입니다. 그런데 수소전기차는 주행 중 오염 물질 배출량의 저감을 넘어 대기를 정화할 수 있는 궁극의 친환경차라고 할 수 있습니다. 

2019 서울모터쇼에서 현대자동차는 넥쏘에서 나온 물로 직접 식물을 키우기도 했습니다.

그렇다면 수소전기차는 어떤 원리로 대기의 공기를 정화하는 것일까요? 수소 전기차의 핵심은 수소와 공기 중 산소의 화학반응을 활용하여 전기 에너지를 얻는 연료전지라고 할 수 있습니다. 연료전지의 기본 단위는 두 개의 전극과 그 사이의 전해질막으로 구성되는데, 양쪽의 전극에 각각 산소와 수소를 공급하면 전극의 촉매에 의해 반응이 일어나, 전기에너지가 발생하고 부산물로 물이 만들어 집니다. 그리고 이때 부산물로 물이 발생하게 됩니다. 이 때 수소와 반응하게 되는 산소는 대기에서 흡입하는데, 고성능 에어필터를 통해 대기오염 물질을 걸러내고 순수한 물만 배출하기 때문에 공기를 정화하는 효과가 있습니다. 

넥쏘의 경우 압축 수소 탱크가 3개 장착되며 총 6.33kg 무게의 압축 수소가 충전됩니다. 이러한 넥쏘 1대가 1시간 운행 할 경우 26.9kg의 공기를 정화할 수 있는데 이는 체중 64kg기준의 성인 43명이 1시간 동안 마실 수 있는 공기량으로 알려져 있습니다. 만약 넥쏘 10만 대가 2시간을 달린다면 서울시 인구의 86%인 854만명이 1시간 동안 마실 수 있는 공기를 정화하는 셈입니다. 

넥쏘의 경우 압축 수소 탱크가 3개 장착되며 총 6.33kg 무게의 압축 수소가 충전됩니다. 이러한 넥쏘 1대가 1시간 운행 할 경우 26.9kg의 공기를 정화할 수 있는데 이는 체중 64kg기준의 성인 43명이 1시간 동안 마실 수 있는 공기량으로 알려져 있습니다. 만약 넥쏘 10만 대가 2시간을 달린다면 서울시 인구의 86%인 854만명이 1시간 동안 마실 수 있는 공기를 정화하는 셈입니다. 

현대차는 어떻게 수소 테크놀로지의 리더가 됐나

현대자동차가 수소전기차에 주목한 시기는 1990년대 후반으로 거슬러 올라갑니다. 1998년 현대차는 연료전지 개발 조직을 신설했으며, 2000년 11월에는 차량용 수소연료전지를 개발해 싼타페 FCEV를 선보였습니다. 싼타페 FCEV는 75kW 연료전지 스택을 장착해 최대 주행가능거리 160km와 최고속력 124km/h를 낼 수 있었습니다. 

2004년에는 투싼 FCEV를 통해 본격적인 수소전기차 양산 계획을 시작했습니다. 당시 현대차는 미국 정부에서 진행하던 연료전지 시범운행 시행사로 선정되었는데, 총 32대의 수소차를 2004년부터 2009년까지 시범운행하며, 주요 부품 국산화, 양산 가능성 및 내구 테스트 등 다양한 성과를 얻을 수 있었습니다. 그리고 그 결과로 2012년 수소차 양산 시스템을 구축해 투싼 ix FCEV를 정식으로 출시했습니다. 당시 독일 제조사에서도 수소전기차량을 개발하기는 했지만, 투싼 ix FCEV는 세계 최초로 양산에 성공한 수소전기차 모델이 되었습니다. 투싼 ix FCEV는 100kW급 연료전지를 탑재하고 2개의 수소저장탱크를 통해 588km의 최대 주행거리와 160km/h라는 최고속도를 확보했습니다. 이 자동차는 소수이긴 하지만 국내 관공서 등에 보급되기도 했습니다. 

경쟁 제조사 대비 한 걸음 더 빠르게 수소전기차 개발을 시작했던 현대차는 2017년 상반기 제네바 모터쇼와 서울 모터쇼를 통해 최종 콘셉트카 단계의 수소전기차 FE 퓨얼 셀을 공개했습니다. 현재의 넥쏘와 당시 콘셉트카를 비교하면 큰 차이를 느끼지 못할 정도입니다. 그리고 2018년 1월, 미국 라스베이거스에서 진행된 국제가전제품박람회(CES)에서 그 이름을 ‘넥쏘’로 공식 확정 공개하며 본격적으로 데뷔했습니다. 이후 2018년 3월부터 국내에서 판매를 개시했던 넥쏘의 성능은 최고출력 154ps, 최대토크 40.3kgm, 최대 주행가능거리 609km, 최고속력 177km에 달합니다. 특히 2.0리터 디젤 엔진에 육박하는 최대 토크를 기반으로 강력한 등판력과 초반 가속력을 자랑합니다. 그밖에 원격 주차 및 차로 유지 보조 등 첨단 운전자 보조기능 및 안전기능 역시 넥쏘가 갖고 있는 특장점이라 할 수 있습니다.

다가올 친환경 시대, 키워드는 수소!

지금, 우리는 친환경 자동차의 시대에 살고 있습니다. 지난달 15일 국토교통부의 통계에 따르면 올해 6월 기준으로 우리나라의 전기차 등록대수는 7만2,814대로 지난해 같은 기간인 3만6,835대보다 2배로 급증했습니다. 이러한 친환경차 열풍은 전 세계적인 추세로, 글로벌 자동차 제조사들은 보다 효율적인 친환경차 기술 개발에 열을 올리고 있습니다. 그리고 발전하는 수소전기차의 상품성과 인프라를 통해 다가올 친환경 이동수단으로 현대자동차의 수소전기차가 주목 받고 있습니다. 

대체 동력원을 이용하는 차량들은 항상 주행 거리와 에너지의 충전이 약점으로 잡힙니다. 그러나 넥쏘는 세계에 출시된 수소차 중 가장 긴 1회 완충 시 주행거리(609km)를 자랑합니다. 참고로 글로벌 수소전기차 시장에서 경쟁해야 할 일본 제조사의 모델들은 아직 500km대의 최대 주행가능 거리를 보여주고 있습니다. 그 뿐만이 아닙니다. 올해 미국 고속도로안전보험협회(IIHS)의 차량 충돌 시험에서 넥쏘는 전면충돌, 측면충돌, 루프 강성, 헤드레스트 및 좌석 안전 등 6개 충돌안전 항목 평가에서 모두 최고 등급인 ‘우수’ 평가를 받았으며 종합 결과에서도 가장 높은 등급인 ‘톱 세이프티 픽 플러스’를 획득했습니다. 

물론 미국뿐만 아니라 유럽에서도 넥쏘의 활약은 빛나고 있습니다. 이미 현대차는 유럽 시장의 각국에서 수소전기차 시범사업자로 선정되며 노하우를 쌓았으며, 지난해 유럽의 신차 안전 평가인 ‘유로 NCAP’에서 안전평가 최고 등급인 별 다섯 개를 취득하기도 했습니다. 또한 2018년에는 2025년까지 프랑스에 넥쏘 5,000대 수출을 위한 MOU(양해각서)를 체결하며 본격적인 유럽 시장의 교두보를 마련했습니다. 

이는 넥쏘가 높은 기술력과 안전성, 가격경쟁력을 두루 갖춘 수소전기차이기 때문에 만들 수 있는 결과입니다. 넥쏘의 가격은 세제혜택 적용 기준, 6,890~7,220만 원, 각종 정부 지원금을 적용할 경우 3,000만 원대 선으로 독일, 일본 제조사의 수소전기차보다 가격 경쟁력이 뛰어납니다.

특히 현대자동차 넥쏘의 안전기술은 탁월한 수준입니다. 기본적으로 신차 안전도 검사에서 거치게 되는 충돌 테스트는 물론 수소탱크에 대한 별도의 안전 테스트도 완벽하게 소화했습니다. 이 수소탱크의 안전성을 검증하는 테스트는 총 15가지 항목으로 가혹하다는 말로도 표현이 어렵습니다. 총격, 낙하, 가압, 화재 등 다양한 조건을 상정하여 안전성을 검증하는데 이는 한국 교통안전공단을 비롯해, 영국 교통부 차량인증국, 독일 기술검사 협회 등 복수 기관의 교차 검증을 통해 확인된 바 있습니다. 

물론 수소전기차는 단순히 깨끗한 환경만을 위해 탄생한 자동차가 아닙니다. 미래 에너지원으로써 수소 연료전지를 활용한 발전 등 산업 전반에 걸친 수소사회를 대비한 수단 중 하나입니다. 앞으로 천연가스에서 수소를 얻는 천연가스 개질 방식이 보편화 된다면 수소전기를 대량생산 할 수 있으며, 수소전기차를 비롯 깨끗하고 효율적인 수소시대가 올 수 있습니다. 다시말해 넥쏘는 다가 올 수소사회 이동수단을 보여주는 기준입니다.  

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