[아주 쉬운 뉴스 Q&A] 미래 친환경차 패권은… 수소차? 전기차?

EV·FCEV, 경쟁보단 상생에 가까운 개념… 인프라 구축 앞당겨야

미세먼지가 심각한 가운데 친환경차에 대한 관심이 커지고 있습니다. 하이브리드차(HEV), 플러그인 하이브리드(PHEV) 등도 있지만 궁극적으로 화석연료를 사용하지 않으려면 전기차(EV)와 수소연료전지차(FCEV) 보급이 늘어날 것으로 보입니다.

환경을 위해 친환경차를 타려는 소비자 입장에선 EV와 FCEV 모두 관심이 갈 텐데요. 두 차는 어떤 장단점이 있을까요. 또 결국 주류가 되는 친환경차는 어떤 차일까요.

Q. EV, FCEV 어떻게 다른가요. 어떤 게 더 친환경 적인가요
A. EV와 FCEV는 모두 '전기'를 동력원으로 사용하는 자동차입니다. 전기로 모터를 작동시키는 것은 같지만 전기를 얻는 방식에서 차이가 있죠. EV의 경우 우리가 익숙한 플러그인 충전 시스템을 이용합니다. 차량에 탑재된 배터리에 플러그를 연결해 직접 충전하는거죠. 반면 FCEV는 수소 탱크에 충전된 수소를 이용, 발전을 통해 전기를 만들어 냅니다. 고압 수소탱크에 충전된 수소와 공기 중의 산소를 화학반응시켜 전기를 발생시킵니다.

어떤 방식이 더 친환경적인지 따지기는 쉽지 않습니다. 전기를 어떻게 생산하느냐의 문제를 짚어봐야 합니다. 대부분 발전을 화력발전에 의존하는 국내 상황에선 전기차보다 수소차가 더 친환경에 가깝다고 볼 수 있겠죠. 하지만 태양광이나 수력발전 등으로 전기 대부분을 생산할 수 있다면 전기차가 더 친환경적이라고 볼 수 있을 겁니다.

FCEV는 자체적으로 전기를 생산하기 때문에 수소연료를 어떻게 얻는지 따져봐야 합니다.수소연료를 얻는 방법은 현재 크게 두 가지입니다. 부생수소를 활용하거나 천연가스를 개질하는 방법을 사용합니다. 부생수소는 석유화학단지에서 나오는 수소를 말합니다. 우리나라에는 아직 석유화학단지가 많기 때문에 유용한 방법이지만 충분한 양을 얻기에는 한계가 있죠.

천연가스 개질은 천연가스에 산소를 더하는 방식이에요. 천연가스(CH₄)와 물(H₂O)을 반응시켜 이산화탄소(CO₂)와 수소(H₂)를 생산하는 것입니다. 다만 이 과정에서 수소보다 많은 질량의 이산화탄소가 나오게 된다는 단점이 있습니다. 이밖에 물을 전기분해 해서 수소를 얻을 수 있지만 아직은 전기분해에 드는 전기가 너무 커 상용화하긴 어렵습니다.

때문에 현재로선 EV와 FCEV 모두 궁극의 친환경차라고 보긴 어려운 상황입니다. 하지만 발전방식과 수소연료 확보를 위한 연구가 계속되는 만큼 획기적인 진보가 이뤄질 것이라는 기대를 하고 있습니다.
 

[사진=아이클릭아트]

Q. 사용자 입장에서 EV와 FCEV의 장점은 각각 무엇인가요
A. 사용자 입장에서는 EV가 훨씬 효용성이 높습니다. FCEV에 더 큰 보조금이 주어지는 것을 감안해도 비슷한 성능의 차를 구매한다고 해도 아직 EV가 훨씬 저렴합니다. 보조금 지급 대상도 훨씬 많구요.

운용비 측면에서도 현재로선 EV가 훨씬 앞선다고 볼 수 있습니다. 전문가들에 따르면 현재 나오는 전기차의 평균전비 기준으로 km당 이동에 드는 비용은 20~25원 수준이라고 합니다. 100km를 이동하는데 연료비가 2000~2500원 안팎이 드는 셈이죠. 이에 반해 수소연료전지는 100km를 가는데 약 1만원이 드는 것으로 추산됩니다.

다만 EV를 사용하려면 충전 인프라가 굉장히 많이 필요합니다. 충전을 하는데 급속기준 적어도 수십분이 소요되고 완속기준으로 최대 10시간 이상이 소요되기 때문이죠. 가정에서 충전을 할 수 있는 환경이 아니라면 아직 데일리카로 활용하기는 쉽지 않겠죠.

이에 반해 수소차는 3~5분이면 연료를 충전할 수 있습니다. 다만 현재 충전인프라는 전기차에 비해 더 많이 부족해요. 충전소에서도 하루 충전 할 수 있는 양이 적어 충전을 못하는 상황이 발생하기도 합니다.

Q. 가격 측면에서 EV가 훨씬 효율적이라면 EV가 주류가 되지 않을까요. 우리나라는 왜 FCEV를 늘리려고 노력하나요
A. EV와 FCEV는 경쟁 대상이라기보다 상생 개념으로 봐야 합니다. 물론 일반적인 용도에서 EV의 장점이 크지만 EV로는 한계가 있는 분야에서 FCEV가 절실하기 때문이죠. 가장 큰 것이 화물차입니다. 많게는 수십톤의 무게를 가진 화물차를 EV로 개발하면 그만큼 용량이 큰 배터리를 실어야 합니다. 충분한 주행거리를 확보하려면 배터리 무게가 차무게 만큼을 차지하는 '배보다 배꼽이 큰' 상황이 나타날 수 있다는 얘기입니다. 이에 반해 FCEV는 수소탱크의 용량만 늘리면 됩니다. 배터리보다 훨씬 가볍죠.

일반 차에서도 EV로는 미래 자율주행차량의 소비전력을 감당하지 못할 것이란 우려가 큽니다. 자율주행차가 구동되기 위해서는 수많은 전자기기가 작동돼야 하는데, 역시나 엄청난 용량의 배터리가 필요할 것이란 얘기죠. 때문에 많은 전문가들은 대중적인 차량에서는 EV가, 전기 소비가 많은 화물차와 고성능, 고사양차 등에서는 FCEV가 더욱 성장가능성이 있다고 바라봅니다.

Q. 언제쯤이면 내연기관차가 모두 EV, FCEV로 대체될까요
A. EV는 이제 대중화단계에 왔다고 여겨질 정도로 많이 늘어나고 있고, FCEV도 정부의 적극적인 보급정책으로 대중화에 속도가 날 것으로 예상됩니다. 하지만 내연기관을 완전히 대체하기에는 생각보다 오래 걸릴 것으로 예상됩니다.

자동차공학회는 최근 2030년 글로벌 자동차 시장의 동력 비중이 내연기관 65%, 하이브리드 28%, 전기차 7% 수준이 될 것이라고 전망했습니다. 10년 후에도 90% 이상의 차에 내연기관이 달려있다는 것이죠. 다만 조금 더 적극적으로 EV와 FCEV 인프라를 보급한다면 전문가들의 예상보다 더욱 빠르게 변화할 수 있을거라고 생각됩니다.