정부까지 밀어주는 수소차의 이점과 한계

미세먼지 타고 떠오르는 수소차

공기청정기 시장이 연 50% 이상의 성장률을 보이며 수직 상승 중이다. 미세먼지 이슈로 2018년 1조 원 규모를 넘긴 청정기 시장이 올해는 1조 5,000억 원 규모를 달성할 것으로 보인다. 작년만 해도 초미세먼지 주의보 발령 *횟수가 전년보다 2.4배나 늘어나면서 미세먼지의 악영향에 대해 사회 전반적으로 위기의식이 커진 탓이다.

사실 지난 3년간 미세먼지의 절대적인 양은 줄고 있는 추세다. 다만 농도가 짙은 날이 많아지면서 체감도는 크게 상승한 것으로 보인다. 이에 호흡기계, 심혈관계 질환 등을 유발하는 미세먼지 저감에 대한 중요성이 대두되면서 정부도 대책을 내놓았는데, 바로 그 중심에 수소차가 있다.

*2018년 3월부터 미국과 일본 수준으로 강화된 미세먼지 측정 기준도 횟수 증가에 영향을 미침

수소 경제 활성화 로드맵

정부는 3대 전략 투자 분야 중 하나인 ‘수소 경제’의 일환으로, 수소차와 연료전지를 양대 축으로 하여 수소 경제 생태계를 구축할 로드맵을 발표했다. 수소차와 연료전지를 생산하는 *기술력이 세계적 수준에 달한 점, 수소 생산과 관련된 산업기반을 가진 점 등을 들어 수소 경제 활성화에 대해 자신감을 보였다.

*실제로 세계적 대량 양산체제를 갖춘 기업은 도요타와 현대 정도로, 부품은 현대 모비스가 주요 서포터다.

이에 정부는 2040년 수소차 세계 점유율 1위를 달성을 목표로, *2025년까지 연 10만 대의 상업적 양산체계를 구축하여 수소차 가격을 내연기관차 수준으로 하락시키고자 한다. 2022년까지 핵심 부품을 100% 국산화하며, 버스, 트럭 등 대중교통에도 수소차를 대거 적용한다. 또, 수소 저장 방식을 저용량 기체에서 고효율 액체 등으로 다양화하고 2040년까지 연간 526만 톤의 수소를 공급하여 수소 가격을 장기적으로 하락시킬 계획이다.

*2018년 누적 생산량: 2,000대

수소차의 환경적 이점과 한계

수소차가 도로 위의 공기청정기라 불리는 이유는 연료전지의 원리에서 찾을 수 있다. 연료전지가 전기에너지를 생산하기 위해서는 수소와 깨끗한 산소가 필요한데, 이를 위해 바깥의 공기를 흡수하여 내부에서 공기를 정화하기 때문이다. 이러한 원리로 수소 승용차는 경유차 최소 2대 이상, 수소버스는 최소 50대가 배출하는 미세먼지를 정화할 수 있다.

다만, 현재 수소가 완전한 그린(Green) 수소가 아닌 그레이(Grey) 수소라는 게 한계로 지적된다. 수소 생산이 화석연료를 가공하는 과정을 기반으로 하고 있기 때문이다. 게다가 석유화학공정 과정에서 얻는 방법은 석유의 가공량에 영향을 받고, LNG(액화천연가스)는 수소 1t 추출 시 이산화탄소 10t 발생한다는 점, 물을 분해하는 방식은 비용 문제로 수소의 친환경적 공급이 제한적인 상황이다.

수소차의 경제적 이점과 한계

국내에서 수소차가 전기차보다 미래 자동차로 각광받는 이유는 비단 환경적 이유뿐만은 아니다. 부품업계의 생존과도 직결되어 있기 때문이다. 전기차 부품은 1만 9,000개로 내연기관차 부품(3만 개)의 60% 정도 수준이다. 반면 수소전기차의 부품은 2만 4,000개로 내연기관차의 80% 수준이다. 여기에 수소차 부품이 높은 비율로 국산화되어 있어 수출을 통한 성장과 고용 확대도 기대된다.

하지만 연료전지 촉매에 사용되는 백금류(백금, 로듐, 팔라듐)의 가격이 매우 높은 점이 한계로 지적된다. 무려 수소차 전체 가격의 30~50%를 차지할 정도이지만 대체할 물질은 찾지 못한 상황이다. 또, 수소 연료 특성상 충전 이후 탱크 내에서 쉽게 새어나가기 때문에 충전 이후 장기간 방치가 어렵다는 점도 문제다. 연료의 소모가 빠른 대중교통에서는 문제없지만, 개인 상용 차량의 경우 단점으로 작용하기 때문이다.

앞으로의 전망

여러 한계점이 존재하기는 하지만, 정부의 주요 정책과 사회적 이슈가 맞물리면서 수소차가 미래 자동차의 중심 산업으로 떠오를 전망이다. 소비자 입장에서도 가장 큰 장벽이었던 *안정성에 대한 오해도 풀리면서 정부의 보조금 정책을 순풍 삼아 빠르게 성장할 것으로 기대된다. 다만 수소 경제의 효과가 사회 전반적인 경제적·환경적 이점으로 나타나기보다 일부 기업에 치중될 것으로 우려하는 목소리도 적지 않다.

*수소차의 원료는 경수소로, 수소폭탄에 사용하는 중수소 또는 삼중수소가 되려면 1억도 이상의 온도와 수천 기압의 압력이 필요하다. 일반적 운행상태는 물론 교통사고가 나 불이 붙었을 때도, 수소폭탄의 위력을 내기란 불가능에 가깝다. (실제로 전 세계 200개가 넘는 수소충전소가 10년 넘게 운영되고 있지만 안전사고 발생 이력 없음)