충전속도·주행거리·전력소모량 등 한계 많은 '전기차'
'수소차'도 수소 공급문제 해결해야… '투트랙' 전략 필요
엄청난 정부 지원 받는 美中日…'규모의 경제'에서 밀리는 韓
현대자동차그룹이 수소사회의 퍼스트무버로 나서겠다고 밝혔다. 아직 보급이 더딘 수소전기차를 두고 일각에선 '현대차의 허황된 꿈 아니냐'는 우려도 하지만 세계는 이미 정부 주도로 수소차 시장에 뛰어들었다.
전문가들은 전기차가 주행거리와 충전시간 등의 이유로 미래 자동차의 완벽한 답이 될 수 없다는 지적과 함께 수소차와 투트랙으로 나아가는 방향을 찾아야한다고 분석했다. 이를 위해선 정부의 적극적인 정책을 통한 '규모의 경제'가 필수적이라고 덧붙였다.
◇ '헛된 꿈'이라는 조롱?… 세계는 수소차로 간다
세계 최초의 양산형 수소전기차를 만들고 높은 수준의 수소연료전지 시스템 기술을 갖춘 현대자동차그룹이 '수소시대'를 외칠 때마다 "현대차만의 꿈 아니냐"는 일각의 우려가 나온다.
수소전기차가 아직 보급이 덜 돼 낯선 측면도 있을 것이고 또 많은 글로벌 자동차브랜드가 전기차에 보다 많은 투자를 하는 상황, 그리고 수소차가 언제쯤 상용화되겠냐는 우려가 그 바탕에 있다.
다만, 전문가들은 전기차가 가진 한계가 뚜렷해 전기차만으론 미래 자동차 산업을 맞이할 수 없다고 설명한다.(관련기사 : '친환경 끝판왕' 수소전기차…정말 터질까?))
우선 전기차는 수소차와 비교해 주행거리와 충전속도에서 크게 밀린다. 현대차의 투싼 FCEV와 넥쏘는 이미 1회 충전 주행거리가 600km를 넘어섰지만 전기차는 현재 400~500km 수준을 보이고 있다. 전기차가 주행거리를 늘리기 위해선 보다 큰 배터리를 달아야 하지만 차량의 무게와 비용이 증가한다.
대덕대학교 자동차학과 이호근 교수는 "전기차의 경우 주행거리가 600km가 되려면 배터리 무게만 800kg에 달한다"며 "장거리 수송용 트럭 등에는 전기차가 부적합한 이유"라고 설명했다. 이어 "전력소모량도 많아 전기차 1~2만 대가 돌아다니는 상황에는 모르겠지만 주 운송수단이 될 경우엔 전혀 다른 얘기가 된다"고 덧붙였다.
소비자에겐 전기차의 긴 충전시간 또한 부담스럽다. 수소차는 충전속도 역시 3분에 불과하지만 전기차는 완충까지 수 시간이 걸리고 급속충전으로도 30분 이상 걸린다.
물론 수소차가 가진 약점도 존재한다. '수소를 어떻게 공급할 것인가', '결국 수소를 생산하면서 생기는 환경오염은 어떻게 해결할 것인가'는 풀어야 할 숙제다.
우선 석유화학이나 제철공장 공정에서 찌꺼기 격인 '부생수소'가 나온다. 석유화학이나 제철소가 망하지 않는 한 부수적으로 나오는 부생수소를 연료로 활용하는 방안이 있다.
경일대학교 신재생에너지학과 박진남 교수는 "석유제품이나 화학제품을 만들면서 생기는 부생수소를 버리지 않고 활용하는 것이니 가치는 있다"면서도 "100% 친환경으로 보기엔 한계도 있어 부생수소의 친환경 여부는 중간쯤으로 본다"고 설명했다.
다만 모든 수소차의 연료로 쓰기엔 부생수소는 양적으로 한계가 있다. 이에 박 교수는 "수소충전소가 보급되는 초기에는 현재 산업에서 발생한 부생 수소를 효율적으로 활용하는 방안을 강구해야 한다"며 "이후 수백 기의 수소충전소가 운영될 경우 대량의 수소를 적정한 가격으로 안정적으로 공급할 방안을 고민해야한다"고 지적했다.
대림대학교 자동차학과 김필수 교수도 "부생수소 만으론 한계가 크다"며 "신재생에너지를 활용한 수전해 방식이 친환경적이지만 이를 경제적으로 할 수 있는 기술을 만들어야한다"고 설명했다.
◇ 정부지원 등에 업은 美中日… '규모의 경제' 만들어야
결국 전기차가 가진 한계를 고려해 많은 글로벌 업체들이 전기차와 함께 수소차에 뛰어들고 있는 것이다. 방식은 업계 간 기술협력 등 동맹 형식이다.
폭스바겐 그룹의 아우디는 이미 현대차와 '수소연료전지 파트너십'을 맺었다. 폭스바겐 그룹 차원에서도 수소연료전지 시작차(Prototype car)를 개발하고 양산 시점을 조율하고 있다. BMW는 도요타와 협업해 2020년부터 양산차를 출시할 예정이고 벤츠는 닛산, 포드와 손을 잡았다.
결국 전문가들은 수소차가 미래 자동차산업의 큰 축을 맡을 것으로 보이는 만큼 한국과 현대차가 갖춘 기술력을 바탕으로 선점해야 한다고 지적한다.
문제는 정부의 지원이다. 미국과 중국, 일본은 정부의 막대한 지원 속에 충전소 등 인프라 구축을 바탕으로 수소사회를 준비하고 있다.
특히 일본의 성장세가 두드러진다. 수소차 상용화가 현대차보다 1년 늦었지만 막대한 정부 지원과 함께 2020년 도쿄올림픽을 '수소올림픽'으로 선전하고 있다. 도요타가 2014년 개발한 수소차 미라이의 1호 고객도 아베 신조 총리였다.
일본은 정부 주도로 수소충전소를 100개 가까이 늘렸지만 한국은 현재 16곳에 그쳤고 이마저도 일반인이 이용할 수 있는 곳은 8곳이다. 충전소가 부족하니 소비자들도 구매에 망설일 수밖에 없고 결국 판매부진은 높은 생산단가로 이어진다.
현대차보다 1년 늦게 출시하고 주행거리도 짧은 도요타의 미라이가 내수시장을 중심으로 누적판매 5,300대를 기록한 것도 결국 '규모의 경제'에서 이긴 결과다.
한국도 최근 정부 주도로 규모의 경제를 위해 인프라를 대폭 늘리기로 했다. 정부는 2022년까지 수소차를 1만 5,000대 보급할 계획이고 충전소는 310기(환경부 150기, 국토부 160기) 확보한다. 수소전기버스도 1000대 보급할 계획이다.
민관협의체인 수소융합얼라이언스 추진단 관계자는 "국내 수소전기차 보급이 저조한 것은 인프라 부족이 가장 큰 원인"이라며 "보급이 늘어야 중소기업의 연구와 개발, 투자도 확대될 것으로 보고 적극적으로 지원할 것"이라고 밝혔다.