수소연료전지차 서울시내에서 시승해보니

정말 세상이 변하는 것일까요?

휘발유 아니면 디젤. 그러니까 지구에 무궁무진하게 묻혀있던 석유로 주행하는 것이 당연했던 지난 20세기. 그러나 21세기에 접어들면서는 석유로 가는차가 결코 당연하지 않게 됐습니다.

중동 석유라면 땅을 파면 석유가 솟구치는 장면을 떠올리기 쉬운데, 사실 그같은 석유시추 방법은 없어진지 오래입니다. 지금은 그보다 훨씬 깊은 곳에 묻힌 석유을 캐내야 하기 때문에 구멍에 엄청난 양의 물을 집어넣어 물에 떠오른 석유를 뽑아내는 방법을 이용한다고 합니다.

물 귀한 중동에서 석유를 캐내기 위해 그만큼의 물을 넣어야 한다니 얼마나 다급한 상황인지 알 만 합니다. 중동 산유국들이 차세대 자동차 연료를 개발하는데 큰 투자를 하고 있다는 점에서만 봐도 석유가 조만간 말 그대로 '없어질'것은 불보듯 분명한 상황입니다.

물론 세계 곳곳에 틈틈이 숨어있는 석유의 '씨가 마른다'는 것이 아니라, 캐낼 수 있더라도 가격이 비싸 경제적인 관점에서 의미가 없어진다는 것입니다.

그런 저런 이유로 세계의 과학자들은 하나같이 바로 지금은 아니지만 우리(20~30대) 생애중에는 분명 휘발유차나 디젤차가 없어지고 차세대 연료 자동차로 갈아타야 한다고 입을 모읍니다.

상황이 이렇다 보니 자동차 업체들의 발등에 불이 떨어졌습니다. 전기차를 만드는 기술이 수십년 후 석유고갈 이후 자동차 회사의 존속 여부를 가름짓는 잣대가 될 것이기 때문입니다.

우리나라의 현대차도 일찌감치 이 대열에 동참해 전기차를 내놨습니다. 현대의 수소 연료전지차는 2002년부터 만들어졌으니 다른 나라에 비해 생산이 앞선 편입니다. 수년째 개선을 거듭해 이젠 초기 모습과 크게 달라진 듯 합니다.

15일엔 자동차 업체들의 희망, 수소연료전지차를 서울에서 의정부까지 시승해봤습니다.

방학동 시승장소에 가보니 투싼 한대가 서 있었습니다. 시승 장소가 방학동일 수 밖에 없는 것이 몇 안되는 수소 충전소가 홍릉 KAIST에 위치해 있기 때문입니다. 괜히 다른곳에서 시승하다 수소가 바닥나면 견인하는 수 밖에 없는 상황이니까요.


수소 연료 전지차를 처음 만나보니

스티커가 잔뜩 붙어있는것을 제외하면 겉보기에 일반 투싼하고 구별하기 쉽지 않았습니다.

그러나 차의 시동을 걸어보니 확연한 차이를 느낄 수 있었습니다.

일반적인 스타트 모터 소리가 들리는게 아니라 슈욱~ 슈욱~ 하는 소리가 나기서 수소연료전지차임을 알 수 있었습니다. 시동 거는 소리가 마치 고무튜브에 바람을 넣는것 같았습니다.

시동이 걸리자, 계기반 안에 READY라는 녹색 불이 켜져서 출발할 준비가 됐다는 것을 알수 있었습니다.

하이브리드차들은 아무 소리도 안나는 가운데 출발할 수 있지만, 이 차의 경우는 수소통이 실려있는 뒷부분에서 부우우웅~ 하는 모터 소리가 났습니다.

수소연료전지차는 이름이 무척 어렵지만, 사실은 우리가 흔히 말하는 '전기차'의 한 종류입니다.

전기차에는 니켈메탈이라거나 리튬폴리머라는 등 다양한 방식의 배터리가 내장되는데, 수소연료전지차는 배터리 대신 수소를 이용한다고 생각하면 됩니다.

수소 기체를 한쪽극에, 반대쪽 극에는 일반 공기를 넣고 그 사이에 특별히 고안된 촉매를 두면 양쪽 극을 통해 전기가 발생하는데, 이 전기를 이용해 달리는 차가 바로 수소연료전지차입니다.

전기차라니 상상만 해도 조용할 것 같았는데, 실제 주행 소리는 그렇게 크게 조용한 수준은 아니었습니다.

투싼이라는 차가 노면 소음이 원래 어느정도 있는데다, 수소연료전지에서 발생하는 소리도 꽤 있기 때문입니다.

수소연료전지차는 350bar로 압축된 수소통과 수소를 통과시켜 전기를 발생시키는 연료전지스텍, 이 수소에서 나오는 전압을 일정하게 유지시켜주고 전력을 임시 저장하는  캐패시터(배터리), 전기모터 등으로 구성됐습니다.

다만 변속 느낌은 전혀 없었는데, 기존 내연기관에서 사용하는 변속기라는 부품을 갖고 있지 않기 때문입니다.

우리가 현재 타고 있는 내연기관은 엔진 회전수에 따라 최대 힘을 낼 수 있는 영역이 정해져 있어 변속기를 통해 엔진이 최대 힘을 뽑아낼 수 있도록 끊임없이 조정해줘야 합니다.
 
그러나 전기 모터는 최초부터 최대 회전수까지 토크가 일정해 별다른 변속기가 필요없는 것입니다.

전혀 다른 파워트레인, 운전감각은 비슷

최고속도 140km까지 밟아봤는데, 가속력이 결코 부족하지 않았습니다. 특히 저속의 가속 느낌은 기존 투싼보다 오히려 낫다는 생각도 들었습니다. 왜냐하면 모터의 토크가 0 RPM부터 똑같이 나오기 때문입니다.

코너링이나 운전 느낌도 크게 다르지 않았습니다. 물론 기존 투싼에 비해 꽤 무겁다는 느낌이 들었지만, 저처럼 직업적으로 차를 타는 사람이 아니면 그 차이를 느끼기 어려울 것 같았습니다.

실내도 큰 차이 없었는데, 계기반에 엔진 회전수를 나타내는 타코메터가 없다는 점이 특이했습니다. 변속기가 없으니 모터회전수가 속도계와 선형(Liner)으로 같기 때문입니다. 알 필요도 없지만, 회전수가 몇인지 단순 곱셈으로 알 수 있게 되는거죠.

수소가 연료통에 80%가량 차 있었는데, 트립 컴퓨터상 주행 가능 거리가 200km로 나와있었습니다. 보통 휘발유차의 절반쯤 되는 것 같네요.

아직은 운전이 두려울 듯

엑셀패달을 꾸욱 밟아보니 차가 꽤 빠른 속도로 나가면서도 계기반에 '모터과열' 경고등이 깜박거렸습니다. 과열까지는 아니지만 주의하라는 뜻일까요. 언덕에서 계속 밟아보니 틱틱~ 하는 소리가 나면서 불안감을 더해줬습니다.

계기반 왼편에는 ESD,  CSD 라는 알 수 없는 버튼이 두개 달려있었습니다. 이 버튼을 눌러보니 차가 갑자기 멈춰버렸습니다. 맙소사!

나중에 직원에게 물어보니 ESD는 Emergency Shut Down의 약자로 수소전지에서 발생하는 전기와 차의 시스템 전체를 차단하는 장치라고 했습니다. 차가 멈출수 밖에요. 일반인들이 이런 상황을 경험하게 되면 얼마나 당황할지 모르겠습니다.

일반인들이 불안하게 여길만한 부분은 또 있습니다.

수소는 세상에서 가장 작은 분자입니다. 때문에 현재 기술로는 수소를 시스템에 완벽하게 가둬둘 방법이 없는데요. 때문에 수소연료전지차에서도 조금씩 수소가 빠져 나옵니다. 발전을 위해 수소연료스텍에 끌어온 수소는 시동을 끄면 모두 빼줘야 하고요. 이런 저런 이유로 수소차는 일주일 가량 세워두면 절반 이상의 수소가 날아가버리는데요.

수소를 뿜는 차라니! 우리 어렸을때 수소는 불이 붙는 기체라고 배웠던 바 있어서 막연한 두려움이 생기기도 합니다. 그러나 휘발유 유증기는 가라앉기 때문에 밀도가 높아져 쉽게 불이 붙지만, 수소가스는 공기중으로 쉽게 흩어지기 때문에 불이 붙지 않아 실제로는 더 안전하다고 합니다.

또 액체 수소의 가격은 같은 부피 휘발유의 8배 가량 된다고 합니다. 이 차의 경우는 액체는 아니지만, 매우 비싼 압축 수소가 들어있어 연료 줄어드는 눈금을 보는 것 또한 두렵겠습니다. ;)

수소연료전지차가 자동차 미래 될까?

수소연료전지차는 자동차의 몇 안되는 미래 솔루션입니다.

요즘 화두인 하이브리드차는 기존 휘발유차에 비해 연비가 낫다고는 해도, 겨우 두배에도 미치지 못하는 연비를 냅니다. 그런데, 이 정도 연비 향상이 휘발유가 없어지는 미래에는 아무 도움이 안되기 때문에 장기적인 해결책이 될 수 없습니다.

브라질 등은 바이오 에탄올 등을 대중화 시키고 있지만, 이 또한 석유자원 전체를 대체하기에는 생산량이 부족하고, 그 또한 극히 일부 국가에서만 가능한 솔루션입니다. 우리나라도 유채꽃 기름을 이용한 바이오디젤사업을 추진한다는데, 그 또한 일부 자동차를 구동시킬 수는 있겠지만, 현실성 없는 대안이라고 보는 시각이 지배적입니다.

사실 어떤 바이오 연료나 매장 연료로도 전 지구촌 인구를 커버할 수 없게 된다는 것이 전문가들의 지적입니다. 탐욕스런 60억 인류가 소비하는 속도가 지구의 생산속도를 훌쩍 뛰어 넘는다는 것이죠.

결국 재래식 내연기관으로 차를 굴릴만한 방법은 없다고 보겠는데요. 반면 <전기>는 화력, 수력 발전 외에도 <원자력 발전>이라는 획기적인 방식으로 만들어낼 수 있기 때문에 상황이 다릅니다. 기존 기관은 들어가는 연료 대비 나오는 에너지의 효율이 수십퍼센트 수준이지만, 원자력은 들어가는 것의 수천배가 나오는 효율을 가지고 있기 때문에 가장 최후까지 남는 에너지 자원이 될 것이고, 이를 이용한 전기차가 미래의 차가 될 것이라는 것은 분명합니다.

결국 이 전기를 저장하는 배터리 기술이 비약적으로 향상되거나 물을 전기분해한 수소를 이용해 달리는 차를 만드는 것이 관건이라고 하겠는데요. 배터리의 에너지 밀도가 아직 걸음마 단계라는 점을 감안했을때 수소연료전지차가 미래의 차 후보로 가장 앞서있는 것이라는 생각이 들었습니다.