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수소전기차는 전기차와 무엇이 다를까?
작성일 : 2020-10-12 조회수 1013

요즘 자동차 시장은 변하고 있습니다


화석연료를 사용하는 기존의 내연기관에서 벗어나 친환경을 목표로 전동화(Electrification)와 다운사이징이 대세를 이뤄요

많은 자동차 제조사가 하이브리드플러그인 하이브리드전기차 등 다양한 전동화 차량을 선보이고 있습니다

여러 방식의 전동화 차량 중 가장 많은 관심을 받는 분야는 바로 전기차예요. 


전기차의 인기는 날이 갈수록 높아지고 있다 [출처: 테슬라] 


불과 몇 년 전만 해도 전기차는 주변에서 보기 힘든 차였습니다

친환경낮은 유지비 등 장점도 있지만배터리 제작 단가가 높아 상대적으로 비싼 차 가격긴 충전 시간충전 인프라 부족 등 단점도 많았어요

그러나 기술의 발달로 전기차의 단점은 빠르게 개선되고 있어 이젠 주변에서 심심찮게 전기차를 볼 수 있습니다

지난 6월에는 테슬라의 모델3가 수입차 신차등록 2위에 오르며 전기차에 대한 인기를 실감할 수 있었어요. 


전기차는 배터리에 저장된 전기를, 수소차는 화학반응으로 발생한 전기를 사용한다 [출처: 현대자동차] 


전기차는 배터리에 저장된 전기를 사용하는 BEV(Battery Electric Vehicle)와 수소와 산소의 결합으로 생성된 전기를 이용하는 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)로 나뉩니다

BEV는 우리가 흔히 이야기하는 전기차로 보통 EV(Electric Vehicle)라고 부르며, FCEV는 수소전기차 혹은 수소차로 통합니다

두 차 모두 전기를 동력원으로 사용하는 ‘전기차’라는 점은 같지만전기를 얻는 방법은 다릅니다. 


| FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle)


수소전기차는 차량에 저장된 수소와 대기 중의 산소와의 화학반응으로 생성된 전기를 이용해 모터를 구동한다 [출처: 현대자동차] 


먼저 수소전기차는 차량에 저장된 수소와 대기 중의 산소와의 화학반응으로 생성된 전기를 사용합니다

수소전기차는 전기를 생성하는 과정에서 순수한 물만 배출하고 대기 중 초미세먼지(PM2.5) 99.9%를 제거하는 기능이 있어 100% 무공해 차량이라고 할 수 있지요

화학반응으로 생성된 에너지로 전기모터를 구동하기 때문에 폭발의 힘을 사용하는 내연기관과 비교해 소음과 진동이 현저히 적습니다. 


전기차와 비교해 바른 충전 시간과 긴 주행거리가 특징인 수소전기차 [출처: 현대자동차] 


수소전기차는 전기차와 비교해 빠른 충전 시간과 긴 주행거리가 특징입니다

내연기관 차량보다 조금 긴 수준(3~5)의 충전 시간으로 1회 충전 시 최대 500km 정도를 주행할 수 있어요

현재 국내에서 판매 중인 현대 넥쏘의 경우 1회 충전으로 최대 609km를 주행할 수 있습니다. 


수소전기차에 사용되는 수소는 원자폭탄에 사용되는 수소와 다르다 [출처: 현대자동차] 


수소전기차는 엄청난 폭발을 일으키는 수소폭탄 때문에 위험하다는 오해를 받습니다

고압으로 압축된 수소가 담긴 수소탱크가 충돌 사고로 폭발하지 않을까 하는 걱정이죠

그러나 수소전기차에 사용되는 수소는 ‘수소 분자’로 걱정하지 않아도 됩니다

삼중수소와 중수소 등이 1억℃에 달하는 초고온과 수천 기압의 압력에서 핵융합 반응을 일으키는 수소폭탄과는 달라요

또 국내에 판매되는 수소전기차의 수소탱크는 내투과성내화염성내충격성 등 다양한 부분에서 국내는 물론 세계 통합 규격까지 만족합니다. 


| BEV (Battery Electric Vehicle)


전기차는 배터리에 저장된 전기를 이용해 모터를 구동한다


기술의 발달로 픽업트럭 같은 대형차도 전동화가 가능하다 [출처: 리비안] 


전기차는 배터리에 축적된 에너지를 사용해 전기모터를 구동하는 차량으로쉐보레 볼트현대 코나 일렉트릭기아 니로 EV 등이 여기 속합니다

전기차는 주행 중 이산화탄소질소산화물과 같은 유해물질을 배출하지 않고 내연기관과 비교해 유지비가 저렴한 등 다양한 장점이 있습니다

몇 년 전만 해도 소형차 위주였던 전기차는 기술의 발달로 중형대형을 넘어 이젠 픽업트럭이나 SUV 등으로까지 다양해졌어요.

게다가 배터리 제작 단가는 점점 낮아지고 있고 에너지 밀도는 높아져 주행가능거리 또한 계속 늘어나고 있습니다. 


전기차는 현재 나오는 전동화 차량 중 가장 간단한 구조를 지녔다 [출처: 리비안] 


전기차는 하이브리드를 포함한 전동화 차량 중에서 가장 구조가 간단합니다

화학반응을 위한 연료전지나 수소탱크가 필요 없고 엔진과 변속기가 장착되지 않아 내부 공간을 더 넓게 사용할 수 있어요

또 내연기관 차량과 비교해 소음과 진동이 적고 최대토크가 시작부터 나오는 전기모터의 특성 덕분에 시원한 가속을 느낄 수 있습니다. 


| 전기차와 수소전기차의 단점은?


전기차는 기술의 발달로 충전 시간이 줄고 있지만, 내연기관과 비교하면 아직도 긴 시간이 필요하다 [출처: 메르세데스-벤츠] 


전기차와 수소전기차는 친환경적인 부분은 우수하지만 개선돼야 할 점도 있습니다

전기차는 기술의 발달로 단점이 빠르게 개선되고 있지만여전히 긴 충전 시간과 한정적인 주행거리가 발목을 잡고 있어요

수소전기차는 전기차와 비교해 충전이 빠르고 주행거리도 길지만턱없이 부족한 충전 인프라와 고가의 금속을 사용한 촉매제 등으로 생산 단가가 높은 구조적인 한계를 지니고 있습니다. 


전기차나 수소전기차 같은 전동화 차량은 내연기관 자동차와 비교해 아직 가격이 비싸다


전기차와 수소전기차 모두 내연기관 자동차와 비교해 생산 단가가 높습니다

그만큼 차 가격이 비싸지요

정부는 친환경차 보급을 위해 보조금을 지급하고 있습니다

그러나 시간이 지날수록 보조금이 줄어들고 있으며이런 추세는 세계적으로도 동일합니다. 


가까운 미래에는 내연기관 자동차가 낯선 모습이 되지 않을까 생각해본다


자동차 시장에서 전동화는 거스를 수 없는 흐름으로 자리 잡고 있습니다

자동차 제조사들은 앞으로 내연기관의 비중을 줄이고 더 많은 전동화 차량을 내놓을 예정이에요

지금은 내연기관에서 전동화로 넘어가는 과도기라 불편한 점도 있습니다

그러나 요 몇 년간 기술 발전의 속도는 상상을 뛰어넘고 있으며 전동화에 대한 낯섦도 점차 익숙함으로 변해가고 있어요

시간이 좀 더 지나면 내연기관이 낯설어지는 시대가 오지 않을까 생각해봅니다.

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