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전기차 vs 수소차, 미래차 대세는 누구
매연 배출 않는 친환경차로 각광…내연기관차 대비 높은 경제성까지 갖춰
자율주행과도 시너지…경쟁 아닌 승용 및 상용 분야서 각자 역할하며 공존
이근우 기자    작성 : 2020년 07월 30일(목) 11:08    게시 : 2020년 07월 31일(금) 10:07
현대차가 지난 3월 전기차 플랫폼의 강점을 극대화한 콘셉트카 ‘프로페시’를 세계 최초로 공개했다.
세계적으로 환경 이슈가 부각되면서 전기차와 수소차에 대한 인기가 나날이 높아지고 있다.
각 나라별로 ‘제로 에미션’을 목표로 친환경차에 대한 투자·지원이 활발한 가운데 누가 미래차 시대 대세로 자리매김할지 관심이 쏠린다.
일단 전기차와 수소차는 공통적으로 석유를 연료로 사용하지 않으며 전기를 동력으로 한다. 내연기관차와 달리 엔진이 없어 이산화탄소(CO2)나 질소산화물(NOx) 등 매연을 전혀 배출하지 않는다.
사실 전기차의 경우 배터리 전기차(BEV), 수소차는 수소연료전지차(FCEV)라는 표현이 더 정확하다. 둘다 전기를 동력으로 움직이지만 차이점이 있다면 이 전기를 얻어내는 방식이 다르다는 것이다.

◆ 전기차
전기차는 고전압 배터리에 전기를 충전했다가 이를 전기모터로 공급해 구동력을 발생시킨다. 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 회생제동 시스템이 기본으로 들어가 있어 효율을 높이는데도 도움을 준다.
전기차는 운행 중 소음 및 진동이 거의 없다. 정지 상태에서 최고 속도까지 별도의 기어 변속없이 부드럽고 조용하게 달릴 수 있다. 또 출발과 동시에 최대 회전력(토크)을 사용할 수 있어 중저속에서의 가속 성능이 뛰어나다. 더불어 차체 바닥에 배터리를 넓게 배치해 무게 중심이 낮고 선회성이 우수하며 가감속 안전성도 훌륭하다.
전기차는 구조상 변속기 대신 감속기가 장착되며 부품수는 8000개에서 1만개로 내연기관차보다 40% 가량 적다. 다시 말해 유지 보수할 부품들이 적기 때문에 운행하는데 있어 내연기관차보다 훨씬 더 경제적이라는 소리다.
게다가 충전 요금까지 저렴하다. 그래서 심야시간대에 저렴하게 전기를 충전해 낮 시간 차량 미운행시 다른 용도로 전기를 사용하는 스마트그리드에도 활용할 수 있을 전망이다.
그동안 전기차는 기존 내연기관차 플랫폼을 기반으로 만들어졌으나 최근 들어 전기차 전용 플랫폼을 적용한 모델들이 나오고 있다. 덕분에 디자인 자유도나 공간 및 성능 효율이 더 높아지고 있다. 추후에는 다양한 형태로 실내가 구성되면 완전자율주행과 결합돼 미래차에 가장 적합할 것으로 평가된다.
현재로서 전기차의 단점은 1회 충전 시 주행 가능 거리가 짧고 충전 시간(급속 30분, 완속 10시간 정도)이 길다는 점이다. 차 가격도 동급 내연기관차와 비교하면 다소 비싼게 흠이다.
하지만 이러한 단점들은 배터리 가격이 떨어지는 오는 20205년쯤 해결될 것으로 보인다. 블룸버그 뉴에너지 파이낸스(BNEF)가 지난해 말 발표한 보고서에 따르면 배터리팩 가격이 대략 5년 내 1kWh당 100달러를 밑돌면 전기차와 내연기관차 수준으로 같아져 대중화가 이뤄질 것으로 내다봤다.
현대차가 최근 전남 광양시 광양항에서 ‘엑시언트 수소전기트럭’ 10대를 선적하고 스위스로 수출했다.

◆ 수소차
수소차는 전기차와 달리 외부에서 충전하지 않고 연료전지 시스템을 통해 차체 내에서 에너지를 직접 생산한다. 수소탱크에서 공급받은 수소와 외부 공기에서 포집한 산소의 전기화학반응을 통해 전기에너지를 생산하며 이를 이용해 모터를 구동하는 방식으로 움직인다. 부산물로는 순수한 물만 내보낸다.
수소차는 폭발 시 위험하다는 선입견이 있으나 실제로 수소차의 연료로 사용되는 수소의 경우 자연상태의 수소이기 때문에 수소폭탄에 사용되는 중수소나 삼중수소와는 다르다. 국내 시판중인 현대자동차의 수소차 ‘넥쏘’는 낙하, 충격, 극한온도, 화재에서 반복실험을 통한 안정성 평가를 거쳐 안전하다.
수소차는 전기차보다 1회 충전 시 주행 가능 거리가 긴 편인데다 충전 시간도 5분 내외로 상대적으로 짧은게 장점이다. 하지만 아직 수소충전 인프라가 충분하지 않아 대기하는 시간이 길어 실질적으로는 더 오래걸린다는 후기가 대다수다. 더불어 수소충전소 구축 비용 역시 전기차충전소보다 훨씬 많이 들어가고 수소 충전 요금도 비싸다.
수소차 가격도 전기차보다 비싸다. 통상 보급형 모델 기준으로 전기차는 4000만~5000만원인데 반해 수소차는 7000만~8000만원에 달한다.
수소차 내부에는 연료전지 스택, 모터, 배터리, 수소탱크 등이 탑재됐는데 동력을 얻을 때 여러가지 촉매제들이 쓰인다. 그중에서도 백금이 매우 단가가 높아 비용적인 측면에서 대중화시키는데 큰 걸림돌이다.
수소차는 배터리 가격 인하, 충전 속도 개선 등 전기차 발전 속도에 비해 성장에 한계가 있다는 목소리도 있으나 그럼에도 불구하고 유의미한 점은 대형 상용차에서 두각을 나타낼 것이라는 분석이 있어서다.
수소충전소를 세우는데 있어 장소 제약이 있는 점을 고려한다면 고속도로나 주요 거점에만 개설해 매일 주기적으로 같은 동선을 이동해야 하는 대형 상용차에 적합할 것으로 보인다.

이처럼 업계에서는 전기차와 수소차의 미래 전망에 대해 서로 공존할 것으로 관측했다. 전기차는 승용차 시장에서 호응을 얻고, 수소차는 대형 버스와 트럭, 선박 등 상용 부문에 주로 활용될 것이라는 예상이다.
업계 관계자는 “전기차와 수소차는 서로 이원화되고 경쟁하는게 아니라 각자의 역할이 다를 뿐”이라며 현재의 가솔린, 디젤, LPG처럼 함께 운행될 것”이라고 언급했다.


이근우 기자 lgw909@electimes.com        이근우 기자의 다른 기사 보기

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