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전 세계 수소차 보급 대수는 2022년 6만 대에서 2027년 100만 대를 상회, 1500% 성장할 것으로 전망되고 있다.
수소차에서 현대차의 경쟁력이 우수하다. SNE리서치 보고서에 따르면 현대차는 2021년 수소연료전지차 9300대를 판매해 세계 시장 점유율 53.5%를 차지하며 3년 연속 수소연료전지차 판매 1위 자리를 지키고 있다. 2021년 전 세계 수소연료전지 차량 등록 대수는 1만7400대로 전년 대비 83.0%나 증가한 것으로 나타났다.
유럽환경청(European Environment Agency)은 EU에서 도로 운송 분야에서 배출되는 탄소 배출량이 전체 배출량의 6.2%라고 발표했다. 실제로 도로 위의 디젤 및 가솔린 차량은 여전히 많다. 다행스럽게도 최근 몇 년 동안 EV가 점차 이를 대체하고 있다.
그러나 EV 솔루션은 온실가스를 간접적으로 배출한다는 비판을 받고 있다. EV 충전소는 대부분 화석 연료와 핵연료에서 전기를 생산하는 그리드와의 연결을 통해 전기를 제공한다. 이에 자동차 제조업체는 이 부문을 탈탄소화하기 위해 계속해서 혁신하고 새로운 기술을 창출하고 있다.
유력한 대안이 지속 가능하고 깨끗한 에너지인 수소 자동차이다.
◇수소의 이점
수소는 탄화수소에 비해 환경친화적 대안이다. 물 전기 분해, 바이오 매스 가스화 등으로 생산할 수 있다. 생산 방법이 재생에너지만을 사용하는 경우 청정에너지로 간주된다. 이 에너지를 사용해 전기 자동차를 운전하면 배기관 배출이 관찰되지 않는다. 이러한 탄소 배출 감축은 도시 지역의 대기 오염 줄이기에 중요한 자산이 될 수 있다.
수소차는 주행거리가 길다. 예를 들어, 토요타 미라이는 수소 탱크를 가득 채운 WLTP(Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure) 사이클에서 최대 650㎞를 주행할 수 있다. 현대 넥쏘는 한 번의 주유에서 666㎞를 주행할 수 있다.
이 청정 연료의 사용은 승용차에만 국한되지 않는다. 기존의 다른 유형의 차량(상용차, 버스, 트럭 등)으로 확장될 수 있다.
또 다른 장점은 짧은 연료 보급 시간이다. EV 배터리는 재충전하는 데 많은 시간이 필요하지만 연료 전지는 몇 분 만에 수소로 충전할 수 있다.
수소 자동차는 차량에서 연료 전지가 수소를 전기와 물로 변환한다. 따라서 배터리 내부에서 산화 환원반응 후 전류가 생성된다. 수소 분자가 양극에서 촉매와 접촉하면 분해되고, 양성자와 전자를 방출해 전기를 생성한다. 음극에서 물은 양성자, 전자 및 산소 덕분에 형성된다.
많은 장점에도 불구하고 수소차가 EV에 비해 보급 속도가 느린 것은 수소 연료 공급소를 위한 인프라 부족이다. 수소 충전소 건설은 전기차 충전소에 비해 어렵고 비용도 많이 들고, 현재 수소 충전소가 부족해 많은 수소차를 지원할 수 없다.
한 국가의 여러 장소 또는 외딴 지역에서 수소 충전소의 가용성을 보장하는 것이 문제 해결에 필수이다. 오늘날 이 인프라는 민간 기업과 정부의 투자 덕분에 점차 확장되고 있다. 프랑스에서는 29개의 수소 충전소가 제공되고 있다. 유럽에서는 254개의 연료 보급 지점을 사용할 수 있다. 이런 수치는 해당 부문이 계속 발전한다면 향후 몇 년 동안 크게 증가할 수 있다. 이를 위해 자동차 제조업체, 에너지 공급업체 및 정부가 협력하고 더 많이 참여해야 한다.
또 다른 이유는 수소 연료를 생산하는 비용이다. 생산하는 비용은 여전히 상대적으로 높다. 다른 종류의 연료들과 경쟁력이 떨어진다. 하지만, 기술이 계속 발전하고 생산비가 감소함에 따라, 보급이 증가할 것으로 예상된다.
그린 수소 생산 비용은 현재 수준인 1㎏당 2.5~4.6달러가 소요되고, 2050년까지 1㎏당 0.8~1.6 달러로 떨어질 것으로 예상된다. 이 외 수소 위원회에서는 2050년까지 평균 비용이 1㎏당 1.5달러에 이를 것이라고 예측한다.
그린 수소를 생산하는 획기적 기술 개발로 그리 수소 생산 비용이 리튬 EV, 내연 차량과 충분히 경쟁할 수 있는 가격으로 떨어질 경우 수소 자동차의 미래는 열린다.
박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com
