지난번 연료전지 자동차 관련 글(http://cclark.tistory.com/entry/연료전지-자동차-1-자동차의-탄생과-환경변화)에 이어 두 번 째 글이다.
참고로 본인도 자동차회사에 근무를 하지만 여기 쓴 글은 어디까지나 개인 의견임을 밝혀둔다.
하이브리드 자동차는 1997년 도요타에서 프리우스를 내놓으면서 소비자에게 팔리기 시작 했다. 처음에는 일본에서만 판매를 하다가 미국시장에 진입을 하고 현재는 전세계에 팔고 있다. 지금까지 누적 백만대를 넘어 팔리고 있다. (참고로 본인은 현대 아반테 하이브리드를 탄다.) 100만대라고 해야 1년에 약 7000천만대가 팔리고있고, 세계 자동차 보유대수는 약 9억대 쯤 된다. 그럼 하이브리드 차량의 보유 비율은 0.1%다. 예를 들어 1년에 100만대가 팔린다고 해도 1.4% 마켓 세어를 차지하는 것이다.
인터넷, 휴대폰에 비하면 정말이지 자동차 시장은 매우 느린 확산 속도를 가진 시장이다.
그러나, 확실한 것은 느리지만 계속해서 하이브리드 자동차의 생산 대수는 늘어 가고 있다. 결국 자동차의 전기구동화는 하나의 메가트렌드인 것이 확실하다.
이러한 하이브리드 자동차는 어떤 자동차 일까? 우선 자동차를 구동하는 동력원이 2 가지 이상이다. 예들 들면, 엔진과 전기 모터 이런식으로 말이다. 이렇게 두 가지의 구동력을 조합해가면서 엔진을 효율 높은 구간에서 더 운전을 하거나, 아니면 차량의 속도를 낮출 때 운동에너지를 브레이크에서 열에너지로 태우는 것이 아니고, 모터로 발전하여 전기를 만들어 저장하였다가 추후 구동에 재 사용을 해서 효율을 높이는 것이다.
효율은 높일 수 있으나 단점은 역시 가격이 많이 올라간다는 것이다.
하이브리드 자동차에도 여러 종류가 있다. 하드 하이브리드, 마일드 하이브리드, 마이크로 하이브리드, 플러그인 하이브리드... 게다가 최근에 GM과 다임러는 two-mode 하이브리드라는 말도 사용한다.
주로 이렇게 구분하는 것은 모터의 용량과 배터리의 용량이 좌우를 한다.
하이브리드에 대한 자세한 것은 나중에 다루기로 하고, EV로 넘어가 보자.
EV는 전기자동차이다. 이번 정부 들어서 매우 언론에서 많이 부각이 되었으나, 전기차는 역사가 가솔린 자동차보다 훨씬 깊다. 그러나, 배터리보다는 내연기관이 워낙 성능이 뛰어나서 밀려나 있다가 최근 배터리 기술이 높아져서 새로이 부각이 되고 있는 분야이다. 전기차의 핵심 기술은 구동모터 시스템과 배터리라고 할 수 있다. 구동모터시스템은 전기모터와 이 모터를 제어하는 인버터로 구성이 되어 있다. 구동모터 시스템 관련 기술은 배터리에 비하면 이미 매우 성숙되어진 기술이다. 즉, 자동차용으로 충분히 사용되어 질 만큼 기술 발전이 이루어진 분야이다. 그럼 배터리에 대해 생각을 해보자.
우선 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 충방전이 가능한 2차전지로 휴대폰이 전지와 노트북의 전지가 있다. 이들 전지는 모두 리튬이온 전지이다. 이중 가격이 가장 저렴한 것은 노트북용 전지이다. 주로 18650이라고 불리는 원통형 전지이다. 18mm직경에 65mm길이를 가져서 그렇게 이름이 지어졌다고 한다.
노트북용 원통형 전지는 리튬전지 중 원가가 가장 저렴한 전지이다. 아마 전기자동차용 전지를 별도로 개발 한다고 해도 아마 이 전지보다 저렴한 가격으로 생산하긴 어렵다는 이야기이다. 실제로 최근 미국에서 전기 스포츠가를 만드는 회사에서는 이 전지를 사용한다. 그럼 이전지를 자동차에 넣을 경우 가격을 계산해 보자. 이 전지는 보통 2300mAh(2300mA의 전류를 1시간 뽑는 다는 뜻이다.)를 의 용량을 가졌다. 항상 100%를 사용하지는 못하므로 2000mAh로 가정하자. 그럼 에너지량은 2A*3.7V*3600초 = 26640J 이다. 또는 2*3.7 = 7.4Wh이다. 즉 7.4 와트로 한시간 사용가능 하단 뜻이다. 소형전기차는 16kWh 정도의 에너지용량을 가진 배터리를 장착해야 소형차 기준 150km를 주행 할 수 있다. 그럼 16000/7.4=2162개의 전지가 필요하다. 그리고 이 배터리 한개의 원가가 2.3달러이다. (약 4년전의 가격이다. 지금은 더 낮아졌을 지 모르겠으나 워낙 재료비에 가깝게 형성된 가격이라 크게 달라지지는 않았으리라 생각된다.)
그럼 가격은 2162개*2.3달러*1160원 = 576만8천2백16원이다.
여기에 배터리 팩으로 만들면 냉각장치, 배터리관리제어장치 등이 더 추가 되어야 한다.
결국 앞으로 수년 간은 저 보다 낮은 가격의 전기차용 전지가 개발 될 가능성은 매우 낮다고 봐야 한다.
배터리의 무게라던지 가격 때문에 소형차위주의 제작만 가능할텐데 배터리 가격과 모터가격을 더하면 기존의 소형차 가격을 훨씬 넘어 버린다. 또한, 전기차의 단점은 에어컨이나 히터를 켜면 주행거리가 매우 많이 감소한 다는 것이다. 특히, 한겨울에 히터를 켜면 더욱 줄어 든다. 엔진의 경우는 효율이 낮아 폐열이 많으므로 히터를 켜도 연비 손해는 없다. 그러나 전기차는 배터리에서 전기를 꺼내는 것이나, 모터에서 기계적인 구동력으로 전환할 때 효율이 매우 높으므로 히터는 추가로 배터리에서 전기를 꺼내서 데워야만한다.
소비자가 전기차를 선택하게 할 수 있는 시나리오는 어떤 것이 있을까 생각 해 보자. 첫 번 째 가정은 소형차 위주로 전기차가 개발 된다는 것이다.
시나리오 1. (유가폭등) : 기름가격이 리터당 3000원이 된다. 우리나라는 원자력 발전 비중이 높으므로 전기가격이 상대적으로 늦게 오를 것이다. 그럼, 시내 위주(고속도로말고)로 주로 혼자 타고 하루에 50-100km를 운행해야만 하는 경우 전기차를 타면 하루 15000원 한달에 15000원*25일=37만5천원을 절약할 수 있고 1년에 450만원을 절약 할 수 있다면 소비자는 선택을 할 수도 있을 것이다. 물론 이렇게 자동차를 사용하는 소비자는 그리 많지는 않겠지만.. 또한, 여기서 매일 충방전을 하고도 배터리는 1000회 이상을 충방전할 수 있어야 한다. 참고로 노트북 배터리 개발은 약 300-500회의 충반전을 하도록 설계되는 것으로 알 고 있다.
시나리오 2.(정부지원) : 국가적으로 전기차 보급이 이익이 되는 뭔가 상황이 발생하여 국가에서 보유세도 감면해주고(근데, 소형차는 원래 보유세가 낮다), 자동차에 충전되는 전기요금도 싸게 해준다. 또한 주차장마나 전기차 충전이 가능한 전용 주차장을 확보해 준다. 이 것은 시나리오 1에 비해 그렇게 강한 드라이브를 걸 수 있는 상황은 아닌 것 같다. 그러나 초기 시장 진입용으로는 1보다는 모두에게 행복한 경우이다. 본인도 기름값이 저렇게 오르는 것은 바라지 않으니 말이다.
다음은 연료전지차에 대해 살펴보자.
연료전지란 연료를 태우거나 폭발시키지 않고 화학반응을 시켜서 바로 전기를 만드는 장치이다. 자동차용으로는 수소를 연료로 사용하는 고분자전해질형 수소연료전지가 대세를 이루고 개발 중이다.
1990년대 중반에 자동차용으로 개발이 시작되었고, 2000년대 들어 모든 자동차회사와 여러 주요 국가의 정부에서 매우 많은 투자비를 들여 개발을 진행해 왔다. 그 결과 매우 빠른 기술 발전을 이루워 왔다. 구동시스템 측면에서는 전기차와 같은 기술을 사용한다. 실제로 이 기간 동안 구동시스템도 발전을하여 최근 새로이 부각되는 전기차도 혜택을 보고 있다고 해야 할 것이다.
수소연료전지차의 EV대비 장점은 승용에서 SUV급까지 대형 승용차에도 적용을 해도 내연기관 차와 비슷한 운전 성능을 확보 가능하다는데 있다. 또한 전기차와 마찬가지로 차량에서 유해 배기가스가 전혀 없는 무공해이다. 그래서, 지난 10년간 대부분의 메이저 자동차회사에서 자동차 관련 궁극의 기술로 보고 경쟁적으로 투자를 하여 개발해 왔다고 생각된다. 또한 엔진에 비해 가격 경쟁력이 있는 연료전지시스템이 개발된다면 산업 전반에 매우 활용 분야가 넓어진다. 즉, 자동차 이외의 시장에서도 이익을 창출 할 수 있게 되는 장점도 공격적 개발을 하게 하는 한 이유도 되었을 것이다.
앞서 이야기 한 것 처럼 대부분의 연료전지차는 수소를 연료로 사용한다. 초창기에는 가솔린이나 메탄올등을 주유하고 차에 연료변환기(리포머)를 장착하여 수소를 발생시키고 그 수소로 연료전지에서 전기로 변환하여 사용하는 차도 개발을 활발히 하였으나 2005년 경부터 대부분 자동차회사에서 포기를 하고 말았다. 연료변환기가 하나의 화학공장이고 반응 속도가 매우 느리기 때문에 자동차에는 적합하지 못했던 것이다. 일부회사에서는 또한 액체수소를 싣고 다니는 것도 개발을 했다. 그러나 수소는 영하 252도가 되어야 액화가 된다. 산소는 영하 183도이다. 즉, 액체수소를 차에 싣고 다니는 경우 탱크안의 온도를 영하 252도로 유지해야한다. 그런데 아무리 잘 단열을 해도 열이 조금씩 들어온다. 이 경우 액체 수소를 조금씩 증발 시켜 증발잠열을 이용해 온도를 유지해야만한다. 주행중에는 수소를 계속 사용하므로 문제가 되지 않지만 장기 주차 시에는 수소를 조금씩 boiling해서 날려버려야 하므로 수소 손실도 손실이지만, 지하나 실내에 차를 주차하지 못하는 문제가 있다. 그래서, 대부분의 회사는 압축수소탱크에 수소를 저장하는 쪽을 선택했다. 압력은 350기압과 700기압이다. 연료전지차는 2000cc 소형 SUV정도 차량 크기일 경우 수소 1kg에 약 100km를 갈 수 있다. 일 충전으로 500km를 가려면 5kg은 저장할 수 있어야 한다. 350기압이면 약 210리터의 압축용기가 필요하다. 보통 가솔린이 70리터인데 약 세 배의 용량이 필요하다. 실제로 용기 두께가 조금더 두꺼우니 세배를 약간 넘어야한다. 그래서 자동차회사들은 700바를 선호하는데 연료회사에선 350바를 선호하는 경향이 있다.
연료전지차의 보급을위해서는 충전소역시 함께 보급이 되어져야한다. 우리나라는 서울 인근에 매우 많은 인구가 모여살기 때문에 충전소 보급에는 미국이나 유럽보다는 유리하다고 할 수있다. 예를 들어 LPG 충전소가 국내에 약 1500개정도 된다고 하는데 LPG차를 타는데 큰 불편함이 없다. 이 LPG 충전소에서 수소도 같이 충전할 수 있게 된다면 연료전지차 보급에는 큰 무리가 없다는 이야기이다. 물론 경제성 측면에서는 그렇게 하기 쉽지 않은게 문제지만 말이다.
연료회사(정유회사)들은 자동차회사에서 연료전지개발하는 것 만큼 절박하게 수소 판매를 위해 적극적이지 않다. 정유회사가 장치산업이라서 매 5년에서 10년마다 새로운 차를 개발해야하는 자동차 회사와는 개발 분위기 자체가 다른 것도 이유겠지만, 개인적으로 생각하는 다른 이유가 하나 더 있다. 수소는 주로 천연가스에서 많이 만들어 낸다. 그런데 우리나라 천연가스는 가스공사에서 우선 도매 사업자에 팔고 정유회사의 자회사들은 이 가스를 사서 가정이나 사업장에 소매를 한다. 그러니, 천연가스를 이용해 수소를 만드는 기술개발에 정유회사는 약간 덜 적극적이 되는 것이 아닌가 생각한다.
다행인 것은 수소는 산업 전반에 걸쳐 매우 많이 사용하고 있고 이미 연료전지차가 보급된다고 해도 초기 보급 자동차가 타기에도 충분한 수소 생산 설비가 국내에 이미 있다는 것이다.
얼마전에 혼다에서 태양광을 이용해서 가정에서 수소를 생산하여 고압으로 보관 가능한 시스템을 개발했다는 뉴스가 있었다. 하루에 약 0.5kg의 수소를 만든다고 한다. 그럼 약 50km는 탈 수 있다. 미래에 정말 화석연료가 부족하여 가격이 매우 비싸 진다면, 자기차가 쓰는 수소는 주로 자기집에서 만들어 타는 날이 올지도 모르겠다. 물론 멀리갈 때는 충전소에서 수소를 충전하면 될 것이고 말이다. 물론 우리나라처럼 아파트에 사는 사람들은 좀 힘들 것이고, 미국처럼 넓은 마당이나 지붕이 있는 집이라야 가능하겠지만 말이다.
최서호
참고로 본인도 자동차회사에 근무를 하지만 여기 쓴 글은 어디까지나 개인 의견임을 밝혀둔다.
하이브리드 자동차는 1997년 도요타에서 프리우스를 내놓으면서 소비자에게 팔리기 시작 했다. 처음에는 일본에서만 판매를 하다가 미국시장에 진입을 하고 현재는 전세계에 팔고 있다. 지금까지 누적 백만대를 넘어 팔리고 있다. (참고로 본인은 현대 아반테 하이브리드를 탄다.) 100만대라고 해야 1년에 약 7000천만대가 팔리고있고, 세계 자동차 보유대수는 약 9억대 쯤 된다. 그럼 하이브리드 차량의 보유 비율은 0.1%다. 예를 들어 1년에 100만대가 팔린다고 해도 1.4% 마켓 세어를 차지하는 것이다.
인터넷, 휴대폰에 비하면 정말이지 자동차 시장은 매우 느린 확산 속도를 가진 시장이다.
그러나, 확실한 것은 느리지만 계속해서 하이브리드 자동차의 생산 대수는 늘어 가고 있다. 결국 자동차의 전기구동화는 하나의 메가트렌드인 것이 확실하다.
이러한 하이브리드 자동차는 어떤 자동차 일까? 우선 자동차를 구동하는 동력원이 2 가지 이상이다. 예들 들면, 엔진과 전기 모터 이런식으로 말이다. 이렇게 두 가지의 구동력을 조합해가면서 엔진을 효율 높은 구간에서 더 운전을 하거나, 아니면 차량의 속도를 낮출 때 운동에너지를 브레이크에서 열에너지로 태우는 것이 아니고, 모터로 발전하여 전기를 만들어 저장하였다가 추후 구동에 재 사용을 해서 효율을 높이는 것이다.
효율은 높일 수 있으나 단점은 역시 가격이 많이 올라간다는 것이다.
하이브리드 자동차에도 여러 종류가 있다. 하드 하이브리드, 마일드 하이브리드, 마이크로 하이브리드, 플러그인 하이브리드... 게다가 최근에 GM과 다임러는 two-mode 하이브리드라는 말도 사용한다.
주로 이렇게 구분하는 것은 모터의 용량과 배터리의 용량이 좌우를 한다.
하이브리드에 대한 자세한 것은 나중에 다루기로 하고, EV로 넘어가 보자.
EV는 전기자동차이다. 이번 정부 들어서 매우 언론에서 많이 부각이 되었으나, 전기차는 역사가 가솔린 자동차보다 훨씬 깊다. 그러나, 배터리보다는 내연기관이 워낙 성능이 뛰어나서 밀려나 있다가 최근 배터리 기술이 높아져서 새로이 부각이 되고 있는 분야이다. 전기차의 핵심 기술은 구동모터 시스템과 배터리라고 할 수 있다. 구동모터시스템은 전기모터와 이 모터를 제어하는 인버터로 구성이 되어 있다. 구동모터 시스템 관련 기술은 배터리에 비하면 이미 매우 성숙되어진 기술이다. 즉, 자동차용으로 충분히 사용되어 질 만큼 기술 발전이 이루어진 분야이다. 그럼 배터리에 대해 생각을 해보자.
우선 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 충방전이 가능한 2차전지로 휴대폰이 전지와 노트북의 전지가 있다. 이들 전지는 모두 리튬이온 전지이다. 이중 가격이 가장 저렴한 것은 노트북용 전지이다. 주로 18650이라고 불리는 원통형 전지이다. 18mm직경에 65mm길이를 가져서 그렇게 이름이 지어졌다고 한다.
노트북용 원통형 전지는 리튬전지 중 원가가 가장 저렴한 전지이다. 아마 전기자동차용 전지를 별도로 개발 한다고 해도 아마 이 전지보다 저렴한 가격으로 생산하긴 어렵다는 이야기이다. 실제로 최근 미국에서 전기 스포츠가를 만드는 회사에서는 이 전지를 사용한다. 그럼 이전지를 자동차에 넣을 경우 가격을 계산해 보자. 이 전지는 보통 2300mAh(2300mA의 전류를 1시간 뽑는 다는 뜻이다.)를 의 용량을 가졌다. 항상 100%를 사용하지는 못하므로 2000mAh로 가정하자. 그럼 에너지량은 2A*3.7V*3600초 = 26640J 이다. 또는 2*3.7 = 7.4Wh이다. 즉 7.4 와트로 한시간 사용가능 하단 뜻이다. 소형전기차는 16kWh 정도의 에너지용량을 가진 배터리를 장착해야 소형차 기준 150km를 주행 할 수 있다. 그럼 16000/7.4=2162개의 전지가 필요하다. 그리고 이 배터리 한개의 원가가 2.3달러이다. (약 4년전의 가격이다. 지금은 더 낮아졌을 지 모르겠으나 워낙 재료비에 가깝게 형성된 가격이라 크게 달라지지는 않았으리라 생각된다.)
그럼 가격은 2162개*2.3달러*1160원 = 576만8천2백16원이다.
여기에 배터리 팩으로 만들면 냉각장치, 배터리관리제어장치 등이 더 추가 되어야 한다.
결국 앞으로 수년 간은 저 보다 낮은 가격의 전기차용 전지가 개발 될 가능성은 매우 낮다고 봐야 한다.
배터리의 무게라던지 가격 때문에 소형차위주의 제작만 가능할텐데 배터리 가격과 모터가격을 더하면 기존의 소형차 가격을 훨씬 넘어 버린다. 또한, 전기차의 단점은 에어컨이나 히터를 켜면 주행거리가 매우 많이 감소한 다는 것이다. 특히, 한겨울에 히터를 켜면 더욱 줄어 든다. 엔진의 경우는 효율이 낮아 폐열이 많으므로 히터를 켜도 연비 손해는 없다. 그러나 전기차는 배터리에서 전기를 꺼내는 것이나, 모터에서 기계적인 구동력으로 전환할 때 효율이 매우 높으므로 히터는 추가로 배터리에서 전기를 꺼내서 데워야만한다.
소비자가 전기차를 선택하게 할 수 있는 시나리오는 어떤 것이 있을까 생각 해 보자. 첫 번 째 가정은 소형차 위주로 전기차가 개발 된다는 것이다.
시나리오 1. (유가폭등) : 기름가격이 리터당 3000원이 된다. 우리나라는 원자력 발전 비중이 높으므로 전기가격이 상대적으로 늦게 오를 것이다. 그럼, 시내 위주(고속도로말고)로 주로 혼자 타고 하루에 50-100km를 운행해야만 하는 경우 전기차를 타면 하루 15000원 한달에 15000원*25일=37만5천원을 절약할 수 있고 1년에 450만원을 절약 할 수 있다면 소비자는 선택을 할 수도 있을 것이다. 물론 이렇게 자동차를 사용하는 소비자는 그리 많지는 않겠지만.. 또한, 여기서 매일 충방전을 하고도 배터리는 1000회 이상을 충방전할 수 있어야 한다. 참고로 노트북 배터리 개발은 약 300-500회의 충반전을 하도록 설계되는 것으로 알 고 있다.
시나리오 2.(정부지원) : 국가적으로 전기차 보급이 이익이 되는 뭔가 상황이 발생하여 국가에서 보유세도 감면해주고(근데, 소형차는 원래 보유세가 낮다), 자동차에 충전되는 전기요금도 싸게 해준다. 또한 주차장마나 전기차 충전이 가능한 전용 주차장을 확보해 준다. 이 것은 시나리오 1에 비해 그렇게 강한 드라이브를 걸 수 있는 상황은 아닌 것 같다. 그러나 초기 시장 진입용으로는 1보다는 모두에게 행복한 경우이다. 본인도 기름값이 저렇게 오르는 것은 바라지 않으니 말이다.
다음은 연료전지차에 대해 살펴보자.
연료전지란 연료를 태우거나 폭발시키지 않고 화학반응을 시켜서 바로 전기를 만드는 장치이다. 자동차용으로는 수소를 연료로 사용하는 고분자전해질형 수소연료전지가 대세를 이루고 개발 중이다.
1990년대 중반에 자동차용으로 개발이 시작되었고, 2000년대 들어 모든 자동차회사와 여러 주요 국가의 정부에서 매우 많은 투자비를 들여 개발을 진행해 왔다. 그 결과 매우 빠른 기술 발전을 이루워 왔다. 구동시스템 측면에서는 전기차와 같은 기술을 사용한다. 실제로 이 기간 동안 구동시스템도 발전을하여 최근 새로이 부각되는 전기차도 혜택을 보고 있다고 해야 할 것이다.
수소연료전지차의 EV대비 장점은 승용에서 SUV급까지 대형 승용차에도 적용을 해도 내연기관 차와 비슷한 운전 성능을 확보 가능하다는데 있다. 또한 전기차와 마찬가지로 차량에서 유해 배기가스가 전혀 없는 무공해이다. 그래서, 지난 10년간 대부분의 메이저 자동차회사에서 자동차 관련 궁극의 기술로 보고 경쟁적으로 투자를 하여 개발해 왔다고 생각된다. 또한 엔진에 비해 가격 경쟁력이 있는 연료전지시스템이 개발된다면 산업 전반에 매우 활용 분야가 넓어진다. 즉, 자동차 이외의 시장에서도 이익을 창출 할 수 있게 되는 장점도 공격적 개발을 하게 하는 한 이유도 되었을 것이다.
앞서 이야기 한 것 처럼 대부분의 연료전지차는 수소를 연료로 사용한다. 초창기에는 가솔린이나 메탄올등을 주유하고 차에 연료변환기(리포머)를 장착하여 수소를 발생시키고 그 수소로 연료전지에서 전기로 변환하여 사용하는 차도 개발을 활발히 하였으나 2005년 경부터 대부분 자동차회사에서 포기를 하고 말았다. 연료변환기가 하나의 화학공장이고 반응 속도가 매우 느리기 때문에 자동차에는 적합하지 못했던 것이다. 일부회사에서는 또한 액체수소를 싣고 다니는 것도 개발을 했다. 그러나 수소는 영하 252도가 되어야 액화가 된다. 산소는 영하 183도이다. 즉, 액체수소를 차에 싣고 다니는 경우 탱크안의 온도를 영하 252도로 유지해야한다. 그런데 아무리 잘 단열을 해도 열이 조금씩 들어온다. 이 경우 액체 수소를 조금씩 증발 시켜 증발잠열을 이용해 온도를 유지해야만한다. 주행중에는 수소를 계속 사용하므로 문제가 되지 않지만 장기 주차 시에는 수소를 조금씩 boiling해서 날려버려야 하므로 수소 손실도 손실이지만, 지하나 실내에 차를 주차하지 못하는 문제가 있다. 그래서, 대부분의 회사는 압축수소탱크에 수소를 저장하는 쪽을 선택했다. 압력은 350기압과 700기압이다. 연료전지차는 2000cc 소형 SUV정도 차량 크기일 경우 수소 1kg에 약 100km를 갈 수 있다. 일 충전으로 500km를 가려면 5kg은 저장할 수 있어야 한다. 350기압이면 약 210리터의 압축용기가 필요하다. 보통 가솔린이 70리터인데 약 세 배의 용량이 필요하다. 실제로 용기 두께가 조금더 두꺼우니 세배를 약간 넘어야한다. 그래서 자동차회사들은 700바를 선호하는데 연료회사에선 350바를 선호하는 경향이 있다.
연료전지차의 보급을위해서는 충전소역시 함께 보급이 되어져야한다. 우리나라는 서울 인근에 매우 많은 인구가 모여살기 때문에 충전소 보급에는 미국이나 유럽보다는 유리하다고 할 수있다. 예를 들어 LPG 충전소가 국내에 약 1500개정도 된다고 하는데 LPG차를 타는데 큰 불편함이 없다. 이 LPG 충전소에서 수소도 같이 충전할 수 있게 된다면 연료전지차 보급에는 큰 무리가 없다는 이야기이다. 물론 경제성 측면에서는 그렇게 하기 쉽지 않은게 문제지만 말이다.
연료회사(정유회사)들은 자동차회사에서 연료전지개발하는 것 만큼 절박하게 수소 판매를 위해 적극적이지 않다. 정유회사가 장치산업이라서 매 5년에서 10년마다 새로운 차를 개발해야하는 자동차 회사와는 개발 분위기 자체가 다른 것도 이유겠지만, 개인적으로 생각하는 다른 이유가 하나 더 있다. 수소는 주로 천연가스에서 많이 만들어 낸다. 그런데 우리나라 천연가스는 가스공사에서 우선 도매 사업자에 팔고 정유회사의 자회사들은 이 가스를 사서 가정이나 사업장에 소매를 한다. 그러니, 천연가스를 이용해 수소를 만드는 기술개발에 정유회사는 약간 덜 적극적이 되는 것이 아닌가 생각한다.
다행인 것은 수소는 산업 전반에 걸쳐 매우 많이 사용하고 있고 이미 연료전지차가 보급된다고 해도 초기 보급 자동차가 타기에도 충분한 수소 생산 설비가 국내에 이미 있다는 것이다.
얼마전에 혼다에서 태양광을 이용해서 가정에서 수소를 생산하여 고압으로 보관 가능한 시스템을 개발했다는 뉴스가 있었다. 하루에 약 0.5kg의 수소를 만든다고 한다. 그럼 약 50km는 탈 수 있다. 미래에 정말 화석연료가 부족하여 가격이 매우 비싸 진다면, 자기차가 쓰는 수소는 주로 자기집에서 만들어 타는 날이 올지도 모르겠다. 물론 멀리갈 때는 충전소에서 수소를 충전하면 될 것이고 말이다. 물론 우리나라처럼 아파트에 사는 사람들은 좀 힘들 것이고, 미국처럼 넓은 마당이나 지붕이 있는 집이라야 가능하겠지만 말이다.
최서호
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