전기차와 함께 수소차는 미래에 자동차가 나아가야 할 방향으로 지목되는데요. 아직은 기술적으로 완벽하지 않아 상용화가 되지 않았지만, 10년 후에는 많은 자동차가 친환경 자동차로 대체될 예정입니다. 그런데 잠깐! 여러분은 수소차에 대해 얼마나 아시나요? 오늘의 상식한입은 수소자동차 개론입니다.

▶️ 수소자동차 이해하기

수소자동차는 수소를 태워 전기를 만드는 연료전지를 이용하고, 배출가스 대신 물을 배출하는 자동차입니다. 일반 자동차는 화석연료를 연소시켜 주행한다는 점에서 친환경적이지 않지만, 수소차는 화석연료가 아니라는 점에서 친환경에 더 가깝습니다. (물론 아직까지는 수소를 생산할 때 이산화탄소가 발생하는 등 완벽한 친환경이라고 보기에는 무리가 있긴 합니다.)

수소차는 전기차와 마찬가지로 연료전지(배터리)를 사용합니다. 하지만 전기를 충전받아 에너지를 만드는 전기차 배터리와 달리 수소차의 배터리는 수소와 산소를 결합할 때 발생하는 화학에너지를 전기에너지로 변환합니다. 연료전지에 대한 얘기는 이후에 조금 더 자세히 하겠습니다.

수소차의 장점을 알아볼까요? 수소차는 배기가스와 오염물질 대신 물을 배출하기 때문에 대기오염을 시키지 않는다는 장점이 있습니다. 오히려 공기 정화 기능을 하기도 합니다. 또한 수소 1kg으로 약 100km의 주행을 할 수 있기 때문에 연료효율성이 정말 높다는 것 또한 수소차의 장점입니다. 전기차와 비교했을 때 충전 시간이 5분 내로 짧다는 것도 장점이죠. 마지막으로, 소음이 거의 없다는 것도 장점입니다.

좋은 점이 정말 많은 수소차이지만, 단점도 있습니다. 먼저 수소를 생산할 때 에너지 소모가 크며 수소 생산비용이 비싸다는 단점이 있습니다. 수소 생산에 어차피 화석연료가 사용되는 경우가 많아 수소차를 친환경차라고 부를 수 없다고 주장하는 사람들도 있죠. 또한 만들어진 수소를 운반하는 것도 힘들고, 아직 수소 충전소 인프라가 많이 부족해서 수소차를 타기에는 불편한 점이 많습니다. 수소차가 사고가 난다면, 수소 폭발 가능성이 있어 안전성 문제도 많이 거론되며, 겨울철에 배출되는 물이 도로에서 얼어버려 위험한 상황이 생길 수도 있습니다.

▶️ 수소자동차의 심장, 연료전지 이해하기

수소자동차의 에너지원은 연료전지입니다. 연료전지에서 우리가 연료로 주입한 수소와 산소가 만나 화학반응을 일으키고, 이 과정에서 전기가 생산된다고 이해하시면 됩니다. 조금 더 자세히 설명하면 수소에서 전자를 분리시키고, 전해질을 타고 산소가 있는 곳으로 수소와 전자가 이동합니다. 그렇게 수소와 전자, 산소가 만나면 물이 만들어지는데, 이 과정에서 열이 발생합니다. 연료전지에서는 이 열을 전기에너지로 바꿔 에너지원으로 사용하는 것이죠.

연료전지는 종류가 많은데요. 크게 수소와 전자를 이동하는 매개인 전해질의 종류로 액체, 반고체, 고체 연료전지를 구분할 수 있습니다. 전해질에서 수소와 전자가 이동하는 속도에 따라 발전 효율이 크게 차이가 나기 때문에 지금도 조금 더 나은 전해질을 찾기 위한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 전해질 종류 말고도 발전에 필요한 온도를 기준으로 연료전지를 구분하기도 합니다.

▶️ 수소차가 상용화되려면... 충전소가 필요하다

수소차는 아직 기술적인 한계도 있고, 비싸기 때문에 상용화가 어렵습니다. 하지만 수소차가 아무리 발전해도 충전소가 없다면 아무도 수소차를 타지 않겠죠? 수소차의 사용화를 위해서는 우리 주변에서 주유소를 쉽게 찾을 수 있는 것처럼, 수소충전소도 많아져야 합니다. 다행인 것은 국내 대기업들이 앞다퉈 수소 충전소 건립에 뛰어들고 있다는 점입니다. 15개의 충전소를 보유한 효성중공업을 필두로, GS칼텍스, SK에너지, 현대차 등 많은 기업들이 수소 충전소를 짓고 있습니다.