혹시 '수소 자동차'에 대해서 들어보셨나요? 현대에서 공개한 수소차 넥쏘(NEXO)는 미래에서만 가능할 것 같았던 수소 연료전지를 이용한 SUV를 개발하였습니다. 현대자동차 그룹은 1998년 수소 전기차의 개발에 착수하여, 대규모의 자원과 인재를 투입하여 수소 기반의 기술을 개발하였습니다.
수소 차를 많이 들어보긴 했지만 이게 어떤 원리로 움직이는지, 장점과 단점에 대해서 잘 모르는 분들도 많으십니다. 그래서 수소 자동차는 무엇인지, 그리고 장점과 단점에 대해서 한번 알아봤습니다.
수소 자동차는 어떤 차?
- 우선 수소 자동차는 어떤 자동차인지 기본적인 설명을 해보자면, 간단히 말하자면 '수소'를 에너지로 하는 자동차입니다.
세분화하면 '수소를 직접 연소를 시키는 타입' 또는 '연료 전지를 이용하여 발전하는 타입' 2가지로 나뉩니다.
1. 수소 연료 엔진
수소 자동차에 탑재되고 있는 '수소 연료 엔진'은 수소와 공기를 연소시키고 '수증기'를 발생시키는 구조로 되어 있습니다. 가솔린 엔진과 비교하면 연소 시 발생되는 '질소 산화물'이 적다고 볼 수 있습니다.
또한 수소 연료 엔진은 엔진 내에서 수소를 연소하고 있어 주행 중에는 수증기를 발생시킵니다. 그러나 여기에서는 '이산화 탄소'가 나오지 않기 때문에 환경면에서 휘발유 엔진보다 크게 뛰어나다고 말할 수 있습니다.
2. 연료 전지
- '연료 전지'에서 수소와 산소의 화학반응으로 발생하는 전기 에너지를 사용하고 모터를 돌리는 구조입니다.
이러한 연료 전지로 움직이는 자동차의 경우에는 일반 휘발유 차량들이 주유소에서 연료를 보급하는 방식같이, 전용 수소 스테이션에서 수소를 연료로 보급하는 방식이 이루어집니다.
- 기존의 휘발유 내연 기관 자동차와 비교하면 환경적인 측면에서 강점을 가지지만, 연료(수소) 보금을 위한 인프라와 정비 등의 과제가 남아 있습니다.
- 현대의 수소차 넥쏘는 어떤 구조?
- 수소 전기차 넥쏘(NEXO)는 수소와 산소가 반응하여 만들어진 전기에너지가 인버터를 거쳐 모터를 구동시키는 메커니즘을 기반으로 움직입니다.
이 과정에서 소량의 물만 배출한 뿐 환경오염 물질을 내뿜지 않는다고 하죠.
넥쏘는 1회 충전에 609km 주행이 가능한데, 이는 수소충전소를 이용하여 충전하는 방식으로 되어 있으며 국내의 충전소를 직접 찾아가서 연료를 주입하셔야 합니다.
수소충전소
www.ev.or.kr
위 사이트를 통해서 전국의 수소 충전소 장소를 알아보실 수 있습니다. 확실히 인프라의 구축이 다소 아쉬운 면도 있습니다.
수소 자동차의 장점과 단점
- 수소 자동차(연료 저지 자동차)의 장점
- 친환경
- 에너지 효율이 높다
- 소음이 발생하지 않기 때문에 조용히 주행이 가능
우선 첫 번째는 '친환경'입니다. 연료 전지 자동차의 주행 시에 발생하는 것은 '수증기'로 대기오염에 문제가 되지 않습니다.
두 번째는 '에너지 효율이 높다'입니다. 기존의 가솔린 내연 기관 자동차의 에너지 효율과 비교하여 2배의 에너지의 효율성을 가지고 있다고 합니다. 저출력 영역에서도 높은 효율을 유지할 수 있다는 게 특징입니다.
세 번째는 '조용히 주행이 가능하다'입니다. 연료 전지 자동차는 전기 화학반응에 의해 발전하기에 내연 기관 자동차에 비해 소리가 작아 쾌적한 주행이 가능합니다.
- 수소 자동차의 단점
- 높은 비용
- 가솔리 차만큼 장거리를 달리 수 없다
- 연료 충전이 어렵다
첫 번째 '높은 비용'을 가지는데, 수소 자동차는 아직 역사가 적기 때문에 다른 차량에 비해 고가의 비용이 소모됩니다.
두 번째는 '가솔린 차만큼 장거리를 달릴 수 없다'입니다. 장거리 주행을 메인으로 한다면 연료 전기차는 적합하지는 않습니다.
세 번째는 '연료 충전이 어렵다'로 수소를 공급하는 시설 정비는 아직 많지 않습니다. 따라서 인프라가 구축되어 있지 않은 도심 외 지역에서는 연료 충전에 어려움을 겪으실 수 있습니다. 다만 점차 충전소가 늘어난다면 기대해도 되는 부분이기도 합니다.
수소 자동차 정리
- 수소 자동차는 어떤 차인가?
- 수소 자동차는 수소와 산소를 가져와 일으키는 화학반응에 의해 일으킨 전기를 사용하여 모터를 돌려 주행하는 차량입니다. 연료 전지에 의해 발전하는 연료 전지 자동차라고 하기도 합니다.
- 수소 자동차를 선택해야 하는 이유는?
- 수소 자동차를 선택해야 하는 이유는 엔진 회전의 변화가 적어 저렴한 비용으로 도입이 가능합니다. 다만 비용이 비싸지만, 보급 대수가 증가하면 생산 비용을 줄일 수 있기 때문에 저렴한 가격대로 구입이 가능할 것입니다.
또한 수소 자동차는 전기 자동차와 비교하면 충전 시간이 짧은 편입니다. 그리고 이산화탄소 배출량은 없으며, 배출하는 수소가 화학반응을 일으켜 물만을 생성하기 때문에 환경 친화적이라 볼 수 있습니다.
- 수소 자동차의 단점으로는?
- 수소 자동차의 단점으로는 아직 보급 대수가 적으며 새로운 기술의 자동차이므로 제조업체의 사정상 가격이 높게 측정됩니다. 또한 연료 공급에 필요한 수소 충전소가 적기 때문에 편의성이 줄어들죠. 또한 기존 차량에 비해 적긴 하지만, 산화질소의 배출이 있는데, 이는 광화학 스모그와 산성비의 원인이 되기도 합니다.
