[김필수 교수] 기아 수소연료전지차 가능성을 확인했다.
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[김필수 교수] 기아 수소연료전지차 가능성을 확인했다.
  • 교통신문 webmaster@gyotongn.com
  • 승인 2009.06.05
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세계적으로 환경이 미래의 생존을 좌우하는 요소가 되면서 이제 환경문제는 세계적 관심사가 되었다. 이에 따른 환경 규제는 더욱 강화되고 있고 이 중 가장 중요한 역할을 하는 자동차에 대한 규제는 하루가 다르게 강화되고 있다. 고연비와 친환경을 고려하다 보니 자연스럽게 차량의 크기도 소형화 추세가 대세가 되고 있고 이러한 흐름에 동참하지 못하는 회사는 도태될 수밖에 없는 상황으로 치닷고 있다.
따라서 미래형 자동차의 개발은 필연적이어서 각국에서는 자국에 맞는 미래형 자동차에 개발에 전력을 기울이고 있다. 현재 하이브리드 자동차가 가장 친환경 자동차로 각광을 받기 시작했고 이러한 흐름은 수십 년간 주도할 것으로 판단된다. 동시에 배터리를 보강하면서 전기자동차의 상용화도 박차를 가하여 곧 상용화 모델이 줄을 이를 전망이다.

역시 가장 최종적인 미래형 자동차의 종착역은 연료전지가 차지할 전망이다. 즉 수소에너지의 시대가 최종 단계로 간주되고 있다는 것이다. 지구상에 무진장 있으면서 산소와 결합하면서 에너지를 내뿜는 수소는 찌꺼기도 물 뿐이어서 이를 이용한 방법을 개발하고자 최선의 노력을 기울이고 있다. 수소에너지는 기존의 에너지를 대신하여 발전소는 물론 일반 가전제품에 이르기까지 모든 전기에너지 관련 제품에 응용이 가능하여 갖가지 응용제품이 개발되고 있으나 역시 가장 핵심적인 분야 중의 하나는 자동차에의 적용이다.

기존의 석유자원인 가솔린이나 디젤을 대신하여 에너지원으로 사용하는 방법이다. 적용방법은 두 가지가 있다. 하나는 기존의 엔진을 개조하여 수소에너지를 엔진 속에서 공기와 직접 연소시키는 수소엔진 방식 이고 또 하나는 연료전지스택이라는 장치 속에서 산소와 결합하면서 전기에너지를 만들어내는 수소연료전지 방식이다. 전자는 독일의 BMW가 연구하고 있고 현재 100여대의 상용모델을 만들어 세계 유명 인사를 대상으로 리스 형태로 운영되고 있다.
 
후자는 나머지 전 세계의 자동차 메이커들이 연구하는 대상으로 각 국가별로 여러 모델에 적용하여 컨셉트카 형태의 많은 모델이 만들어져 왔다. 
그러나 아직 완전한 상용 모델은 출시되지 않을 만큼 여러 난제가 공존하여 온 모델이기도 하다. 수소를 만들어내는 방법도 원료인 석유자원이나 물 등 여러 재료에 분포되어 있으나 만들어내는 과정에서 기존 전기에너지를 활용할 경우 완전한 무공해 에너지가 아니라 간접적인 공해를 유발시키는 에너지가 되어 이 청정 방법을 찾기 위하여 노력하고 있다. 또한 수소의 저장방법도 일반적인 탱크 방식이 아니라 수소흡장합금이나 탄소나노튜브 방식 등 다양한 방법이 연구되고 있다.

특히 수소연료전지차에 수소를 공급하는 수소충전소는 기존의 주유소와 달리 각종 사회적인 부정적인 요소로 인하여 설치 등이 쉽지 않은 요소이다. 그 만큼 수소를 이용한 자동차의 개발은 각종 난제로 인하여 상용화가 계속 어려웠다. 지난 20년 전에도 10년 후에 상용화가 된다고 하였으나 그 시점에서 다시 10년 후에 상용화가 된다고 언급을 계속할 정도로 상용화는 매우 어려운 과제이었다. 

세계적으로 내노라하는 자동차 메이커들이 이렇게 어려움을 느끼는 이유도 여기에 있을 것이다. 국내의 연료전지 기술은 선진국과 그렇게 격차가 없다고 할 수 있다. 아마도 다른 미래형 자동차 관련 기술은 격차가 많은 편이나 연료전지는 가장 근접되어 있다고 할 수 있다. 국내의 대표적인 자동차 메이커인 현대기아차그룹도 연료전지 자동차 개발에 전력을 기울이고 있다. 3~4년 이내에 상용모델의 연료전지차를 시장에 내놓겠다고 선언하였다. 그 만큼 자신이 있고 기술적 진보도 이루었다는 뜻이기도 하다. 

기아자동차는 수년 전부터 미국 시장에서 수소연료전지차를 개발하여 실제 구간별 테스트를 다수 하였다. 2005년에는 미국의 에너지부와 수소연료전지차 시범사업자로 선정될 만큼 많은 기술적 진보를 이루었다.  며칠 전 기아자동차는 모하비와 스포티지 자동차 두 대의 수소연료전지차를 국내 시장에 투입하여 도심지 등에서 시범사업을 진행하였다. 이전 BMW 수소엔진자동차를 시승해 본 필자는 이번에 모하비 수소연료전지차를 며칠 간 시승해 보았다.

결론은 기대 이상으로 좋다는 것이었다. 가속력도 좋고 각종 감각도 훌륭하여 충분한 기술력을 보유하고 있음을 짐작할 수 있었다. 수소를 완전 주입할 경우 700Km 이상 원거리 주행이 가능하며, 수소충전소만 만들어지면 이용이 가능할 정도였다. 엔진이 없어 소리도 없고 간혹 수증기와 수소를 내뿜는 소리만이 들릴 정도로 괜찮았다. 물론 가격이나 시스템의 안정도 등 각종 해결 요소가 남아있고 일반 자동차에 비하여 전혀 불편함이 없는 자동차를 추구하는 만큼 2012년에는 기아자동차는 국내에서 처음으로 수소연료전지차를 상용화할 전망이다. 

세계 최고 수준의 수소연료전지차가 상용 모델로 출시되는 2012년에는 우리의 자동차 기술에 대하여 큰 자부심을 가져도 좋을 듯 싶다


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