‘한발 앞선’ 전기차 vs ‘공해 제로’ 수소차… 미래 주인공은?

클릭하시면 더 큰이미지를 보실 수 있습니다 기아차 ‘더 뉴 니로 PHEV’

전기로만 움직여 소음 작은 EV
휘발유 함께 쓰는 HEV·PHEV
국내시장서도 작년 3만대 보급

산소와 반응해 동력얻는 수소차
수소폭탄과 구조 달라 폭발안해
충전 빠르고 먼 거리 주행 가능
아직 비싸고 판매량 적어 ‘한계’

한국은 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 초미세먼지(PM2.5) 농도가 칠레에 이어 두 번째로 높다. 지난 1일부터 일주일간 수도권 지역에 미세먼지 비상저감조치가 발령되면서 친환경차에 대한 관심도 고조되고 있다. 국내 한 택배업체는 차량을 전기차와 수소차로 바꾸는 방안을 주총 안건으로 상정했다. 도심 매연의 주범으로 지목돼온 경찰 버스도 내년에 수소전기버스로 바뀐다. 지난해 이미 국내 친환경 자동차 판매량도 전년과 비교해 26.2% 증가했다. 친환경 자동차 시장 점유율은 8.2%까지 올라갔다.

이처럼 관심이 높아지고 있는 친환경차의 종류와 성능, 장·단점을 짚어보자. 친환경차에는 크게 전기차와 수소차가 있다. 전기차는 리튬이온전지(2차전지), 수소차는 연료전지를 사용해 전기를 생산한다. 전기차는 저장된 전기를 사용하고, 수소차는 고압 수소탱크에 충전된 수소와 공기 중의 산소를 화학반응 시켜 발생한 전기로 모터를 돌린다는 차이점이 있다.

◇전기차의 종류 = 전기차에는 완전한 전기차(EV), 하이브리드카로 불리는 HEV, 플러그인하이브리드(PHEV)가 있다. EV는 배터리에 축적된 전기를 동력으로 움직이는 완전한 전기차다. 전기로 움직여 배기가스가 없고 소음이 작은 게 장점이다. 다른 전기차에 비해 1회 충전 시 주행 가능 거리가 짧은 단점이 있다. 코나 EV, 아이오닉 EV, 쏘울 EV 등이 있다.

하이브리드카인 HEV는 말 그대로 전기와 휘발유 등 두 종류 이상의 동력원을 사용한다. 휘발유·경유·LPG 등의 화석연료를 통해 엔진을 구동하고, 이 동력을 통해 배터리를 충전한다. 일반 차량에 비해 연비가 좋고, 주행 중 자체 발전기로 전기 배터리를 충전하므로 전기충전이 따로 필요 없다는 점이 특징이다. 순수 전기차가 보편화하기 전 과도기에 만들어진 것으로 평가된다. 쏘나타 하이브리드, 그랜저 하이브리드 등이 있다.

PHEV는 EV와 HEV의 기능이 합해진 차라고 할 수 있다. 평소에는 충전이 가능한 대용량 전기 배터리를 이용해 움직이다 전기가 떨어지면 휘발유를 쓰는 방식이다. PHEV의 경우 EV보다 주행 거리가 길고 HEV보다 연비가 높다는 장점이 있지만 여전히 휘발유를 사용한다.

◇수소차 = 수소차는 수소연료전지차 또는 수소전기차로도 불리며 모두 같은 말이다. 내연기관차와 달리 엔진이 없으며 전기차와 달리 외부의 전기 공급 없이 연료전지에서 수소와 산소를 반응시켜 생산된 전기로 모터를 움직여 주행한다. 따라서 미세먼지 등 대기오염물질과 온실가스 배출이 전혀 없이 물만 배출하는 100% 무공해 차량이다. 또한 차량 내에서 발생하는 전기를 전력원으로 삼아 캠핑, 정전 시 등 다양한 일상 상황 속에서 에너지원으로 활용도 가능하다.

항간에는 충돌 시 ‘수소폭탄’처럼 폭발할 것이라는 잘못된 우려도 없지 않다. 수소폭탄과 수소차에 쓰이는 수소는 ‘구조(원자식)’부터가 다르다. 수소폭탄이 핵분열과 핵융합을 이용한다면 수소차는 수소와 산소가 결합하는 단순한 화학반응을 한다. 수소를 담고 있는 연료탱크도 쉽게 깨지지 않는다. 철보다 10배가량 강한 탄소섬유강화 플라스틱으로 제작된다고 한다. 여기에 수소저장탱크에는 주변 온도나 충격을 감지해 수소 방출을 차단하거나 외부로 내보내는 센서가 부착돼 있다.

◇전기차 VS 수소차, 누가 미래 패권 잡나 = 최근 정부가 수소경제 활성화를 위한 청사진을 발표하면서 수소 전기차를 지원하는 정책을 쏟아 내고 있다. 정부가 도심 충전소 설치에 걸림돌이었던 입지 규제를 풀어 국회 등에 수소충전소를 설치한다고 발표했다.

하지만 여전히 전기차가 한발 앞서 있는 것은 분명하다. 국내 전기차 시장도 지난해 이미 3만 대 시장으로 성장했다. 반면 국내 수소차 판매량은 800대 정도에 불과하다. 지난해 전 세계 판매량도 1만 대 수준이다. 수소차가 전기차보다 훨씬 비쌀 뿐 아니라 충전소 한 곳을 설치하는 비용도 20억∼50억 원에 이른다. 현재 전국에 충전소는 16곳에 불과하다. 정부는 오는 2022년까지 수소차 1만6000대를 보급하고, 수소충전소 310곳을 확충할 방침이다.

이 같은 현실에도 불구하고 수소차가 전기차를 앞설 것이라는 주장도 만만치 않다. 충전 시간이 짧고 한 번 충전으로 훨씬 먼 거리를 주행할 수 있다. 또 더 친환경적이다. 정부는 수소차 생산이 3만5000대에 이르면 가격이 5000만 원대, 10만 대를 넘어서면 내연기관차 수준인 3000만 원대까지 하락할 것으로 보고 있다. 현대기아차가 수소차에만 올인하는 것은 아니다. 현대차는 세계 완성차 업체 가운데 전기차(PHEV 포함) 판매 순위 3위에 올라 있을 정도로 ‘포트폴리오’에도 신경을 쓰고 있다.

방승배 기자 bsb@munhwa.com