수소연료전지차의 필요성

최근 노무현 대통령이 현대차에서 개발한 수소연료전지자동차에 시승, 관심과 전폭적인 지원을 약속함에 따라 수소연료전지차가 미래형 자동차이자 수소경제사회의 진입을 위한 청신호로 주목을 받고 있다.


석유자원의 고갈과 대기오염의 주범인 CO2총량규제가 적용됨에 따라 전문가들은 향후 자동차 시장이 현재의 가솔린·디젤차에서 2010년이후에는 수소연료전지차의 중간단계인 하이브리드차의 판매가 증대와 더불어 수소연료자동차의 양산이 확대될 것으로 전망하고 있다. 

미국 에너지성에 따르면 지난해부터 소량 양산되고 있는 수소연료자동차는 2010년 전후로 전체차량의 4.5%에서 11%로 비중이 높아질 것으로 예상하고 있어 2010년 이후에 차세대 차량으로 입지를 견고히 다져 양산이 대폭 확대될 전망이다.


현대자동차에 따르면 세계적으로 2010년에는 약 68억달러의 시장규모가 형성되며 국내에는 현재 세계 자동차 생산대비 점유율 4%의 추정결과를 바탕으로 10만대 규모로 3000억원의 시장이 형성될 것으로 관측되고 있다.


이에 따라 2020년 이후부터는 수소연료전지차의 기술개발의 향상으로 판매가 대폭 증대될 것으로 전망되고 있다.

차량·연료전지 원가 낮춰야 사용화
향후 10년간 1조 실질적 지원 필요




수소연료전지 실용화 선결과제

수소연료전지차는 아직까지는 기술개발단계로 국내 뿐만 아니라 전 세계적으로 2010년을 양산 목표를 세우고 성능확보 단계에서 제품 및 생산기술 개발단계로 진입을 꾀하고 있다.


미국의 경우 에너지성 주관으로 약 20억 달러, 일본은 경제산업성 주관으로 680억엔을 지원하고 있으며 유럽은 21억 유로를 국가적인 차원에서 지원하고 있다. 이처럼 전 세계적으로 대규모 국가적인 지원을 꾀하고 있는데 반해 수소연료전지차는 기술개발투자에 비해 실용화전 해결해야할 과제가 많아 그 양산시점이 불확실하다는 지적도 일고 있다.


전문가들은 연료전지차를 실용화 하려면 저온 성능 및 고온 성능, 다양한 악천후에서의 연료전지 성능이 보장되는 내환경성이 확보돼 한다고 말한다.
덧붙여 수소 및 고압전류와 충돌시 문제 등 안전성이 확보됨은 물론 연료전지 시스템과  차량의 내구성, 신뢰성 및 정비성이 향상돼야 한다고 지적한다.


특히 차량 및 연료전지의 원가가 절감돼야 상용화 될 수 있는 것이다.


투싼 수소연료전지차를 개발한 현대차 관계자에 따르면 “대규모 투자비용이 들어간 투싼의 가격을 현재로서는 책정할 수 없다”며 “세계적으로도 현재 수소연료전지차는 기술개발단계로 대당 가격을 정할 순 없다”고 말했다.


즉 기술개발단계에서 시범적으로 양산된 수소연료전지차는 양산체제가 아니기 때문에 현재 가격을 산출할 수 없음은 당연하다. 그러나 문제는 양산체제에 들어가는 2010년의 경우 막대한 투자개발비용 및 연료전지의 원가 부담으로 인한 고가격의 차량 가격을 낮추는 작업이 필요한 실정이다. 이와 더불어 수소 저장기술 및 인프라 구축이 필요하고 수소연료전지 관련법규와 규제 표준화작업이 이뤄져야한다.

정부의 실질적인 지원 필요

한국자동차공업협회는 미래형자동차 개발지원을 위해 우리나라 정부지원이 매년 최소 1000억원씩 향후 10년간 1조원 규모의 실질적인 지원이 이뤄져야 한다고 주장했다.
협회는 하이브리드자동차와 연료전지자동차 등 미래형자동차의 핵심기술 확보가 향후 우리나라 자동차산업의 성장과 발전을 위한 핵심요소라 지적하고 적극적인 정부의 지원을 촉구하고 있다.


중국의 경우 수소연료자동차 기술확보에 2002년부터 지난해까지 1200만 달러를 지원했고  연료전지 핵심기술 및 차량개발에 2001년∼2005년까지 1500억원을 지원하고 있으며 미국은 에너지성 주관으로 약 20억달러, 유럽은 2002년∼2006년까지 21억 유로를 지원하고 있다.


일본은 2002년부터 지난해 까지 연료전지차와 수소인프라 시범운영을 통한 에너지절감 및 개발방향 설정에 680억엔을 지원했으나 국내의 경우 지난해 지원규모는 약 60억원에 지나지 않았다며 정부의 실질적인 지원 마련책을 협회는 주장하고 있다.

수소연료전지차 상용화의 초석 투싼 자동차

현대·기아차자동차가 개발한 투싼 수소연료전지자동차는 지난 2003년 5월 현대차와 미국 UTCFC(유티씨 퓨얼셀)사와 공동개발을 시작해 18개월만에 완성한 친환경 고효율 자동차이다.
싼타페 연료전지차에 이은 후속모델로 개발된 투싼 수소연료전지차는 상용화 과정의 선결과제인 영하 20도에서도 시동이 가능한 신기술이 적용됐고 주행거리 및 출력 등 성능이 개선됨은 물론 차량의 안정성을 향상시켰다.


미 UTCFC사에서 실시한 영하 20도 조건에서 3일간 방치후 실시한 시범주행을 성공했으며 주행성에 있어서 내연기관차에 필적한 출력 80kW, 1회 충전 주행거리 300km, 최고속도 150lm/h, 100미터 가속성능 15초를 자랑한다. 고출력 리튬 폴리머 전지를 새로 개발해 장착했으며 북미 자동차 충돌법규를 만족시켜 충돌에 따른 수소누출 감지 및 충돌센서를 적용해 안정성을 높였다.
올해 4월 미 에너지성이 주관하는 연료전지차 시범운행 및 수소충전소 인프라 구축사업의 시행사로 선정돼 향후 5년동안 미국 주요도시에서 투싼 수소연료전지차를 시범운행될 예정이다.