궁극의 미래자동차로 불리는 수소연료전지자동차 시대가 성큼 다가오고 있다. 해당 분야에 먼저 진출, 이미지를 견인하는 현대차를 필두로 토요타와 아우디, 폭스바겐 등이 속속 수소연료전지차(FCEV)를 내놓고 있어서다. 게다가 토요타는 최근 일본 내 수소 충전망 구축에 직접 나서 수소연료전지차의 대중화에 한발 앞서가겠다는 의지를 불태우고 있다.
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14일 자동차업계에 따르면 아우디는 최근 미국에서 플러그인 하이브리드 시스템을 겸용할 수 있는 연료전지 컨셉트 'A7 스포트백 h-트론 콰트로'를 처음으로 공개했다. 연료전지 시스템 외에 외부 충전이 가능한 PHEV로 수소 충전망의 부족한 단점을 극복했다. 4개 탄소섬유 소재의 수소탱크와 최고 116마력, 최대 27.5㎏.m를 발휘하는 2개의 전기 모터를 결합한 네바퀴굴림 방식이다. 앞에 탑재된 연료전지 스택에서 수소와 산소를 결합, 발전된 전기를 앞뒤 액슬에 탑재된 e-콰트로 전기 모터로 네바퀴를 구동시키며 앞뒤 토크 배분을 제어하는 방식이다. 아울러 후방에 탑재된 8.8㎾ 리튬이온 배터리는 브레이크를 통해 회생된 에너지를 전력으로 변환, 저장된다. 해당 전력은 급가속이 필요할 때 모터에 힘을 보낸다. 1회 충전 최대 주행거리는 연료전지 모드에서 500㎞, 케이블을 통해 충전된 전기로는 50㎞를 갈 수 있다. 수소 완충 시간은 3분이며, 배터리 충전에는 2-4시간이 걸린다. 최소 시속은 180㎞, 0-100㎞/h에는 7.9초가 소요된다.
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이와 함께 폭스바겐도 파워트레인을 다른 종류로 바꿀 수 있는 연료전지 컨셉트 '골프 스포트바겐 하이모션(Hymotion)'을 선보였다. 연료전지 시스템 외에 EV, PHEV, 천연가스 시스템 다양한 동력원을 넣을 수 있는 차종으로 개발됐다. 아우디와 마찬가지로 탄소섬유 소재 4개의 수소탱크가 적용되며, 최고 136마력의 모터를 조합한 앞바퀴굴림 방식이다. 수소 탱크를 차 뒷부분 바닥에 위치해 무게 중심을 아래로 끌어내렸다. 수소 완충 때 최대 주행거리는 500㎞이며, 수소는 3분 안에 모두 채울 수 있다.
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아우디와 폭스바겐에 앞서 토요타는 지난달부터 일본 내에서 세단 타입의 신형 수소연료전지자동차(FCV) '미라이(MIRAI)'의 일본 내 판매에 들어갔다. '미래'를 뜻하는 미라이 FCV는 충전된 수소가 공기 중의 산소와 화학반응, 스스로 전기를 만들어 구동된다. 토요타가 자체 개발한 FC스택이나 고압 수소 탱크 등으로 구성된 연료 전지 기술과 하이브리드 기술이 융합된 '토요타 퓨얼셀 시스템(TFCS)'이 적용돼 일반 내연기관에 비해 에너지 효율이 높고, 주행 시에 이산화탄소나 환경 오염 물질을 배출하지 않는다는 게 회사측 설명이다. 가격은 한화 6,300만원 정도로 비싸지만 일본 정부는 소비자가 4,000만원 정도에 구입할 수 있도록 보조를 한다는 방침이다.
나아가 일본 정부는 오는 2020년까지 도쿄 도내에 연료전지차 6,000대를 보급한다는 계획 아래 충전소 35곳을 구축할 방침이다. 또한 연료전지 승용차의 소비자 구입 가격이 400만엔(한화 약 4,000만원)이 될 수 있도록 나머지 금액은 보조할 계획이다. 또한 편리한 사용을 지원하기 위해 수소충전소를 일반 주유소와 비슷한 1억엔 정도에 설치할 수 있도록 중앙정부와 자치단체가 충전소 설립 지원금을 주기로 했다.
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수소연료전지 분야에선 현대차도 적극적이다. 특히 투싼 FCEV는 5분 정도의 수소 충전으로 최대 426㎞까지 운행할 수 있으며, 현재 캐나다를 비롯해 13개국에서 190대가 판매됐다. 그러나 토요타 미라이와 달리 1억5,000만원에 달하는 가격은 여전히 부담이다. 이에 따라 현대차도 FCEV의 가격을 낮추기 위해 적지 않은 고민 중인 것으로 알려졌다. 또한 미래 국내 운행을 감안해 수소 충전망 확대 등을 위한 정부와의 협의에도 집중 나서고 있다.
이처럼 각 사가 FECV 개발을 경쟁적으로 다투는 데는 미래 에너지 대안으로 수소를 주목했기 때문이다. 수소의 경우 얻을 수 있는 원천이 풍부한 데다 태양광이나 풍력 등 자연 에너지를 활용해 물에서 얼마든지 만들어 낼 수도 있어서다. 게다가 전기에 비해 에너지 밀도가 높고, 그간 단점으로 여겨졌던 저장이나 수송방법도 많이 개발돼 가정이나 자동차용 연료뿐 아니라 발전용 에너지로도 주목받고 있어서다. 이에 대해 현대차 FCEV 개발팀 관계자는 "결국 바퀴를 굴리는 최종 동력은 전기지만 지금은 전기를 화석연료에 의존해 만들어내는 게 한계로 지목된다"며 "수소는 자연에너지를 이용해 만들어내기 쉬운 만큼 미래 궁극의 에너지로 관심을 받을 수밖에 없다"고 설명했다.
권용주 기자 soo4195@autotimes.co.kr
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