현대車, 2023년 수소車 핵심 ‘3세대 연료전지’ 상용화

주행거리 ‘50만㎞ 이상’ 목표
제조원가도 절반 이하로 낮춰
2028년엔 전차종 수소차 전환

수소 자동차나 기차, 비행기 등의 심장 역할을 하는 수소 연료전지 시스템의 3세대 기술 상용화 성공 여부가 오는 2040년 수소경제 대중화 시대 달성의 열쇠가 될 것으로 보인다.

현대차그룹은 2028년 트럭·버스 등 상용차 차종 전체를 수소차로 바꾸기로 하고, 3세대 수소 연료전지 시스템을 2023년 상용화할 계획을 세우고 있다.

8일 관련 업계에 따르면, 수소 연료전지 시스템은 수명과 경제성, 부피 등 3가지 측면에서 한계를 안고 있다. 총 주행거리 수명은 약 20만㎞를 한참 밑돈다. 제조원가는 전기차에 비해 50% 가까이 비싼 것으로 알려져 있다. 수소탱크를 탑재해야 해 공간 활용 측면에서 전기차에 비해 불리하다.

현대차가 앞서 7일 수소 사업 비전을 발표하는 ‘하이드로젠 웨이브’ 행사를 통해 공개한 3세대 수소 연료전지 시스템은 이 같은 한계를 상당 부분 극복하는 과정을 밟고 있는 것으로 나타났다. 특히 현대차는 3세대 연료전지 시스템의 주행거리를 ‘50만㎞ 이상’으로 확보하는 데 목표를 두고 개발하고 있다. 목표대로 상용화에 성공하면 승용차용인 100㎾급으로 개발 중인 3세대 시스템은 기존 넥쏘 차량에 적용된 2세대 시스템에 비해 부피가 30% 정도 줄어든다.

상용차용으로 개발 중인 200㎾급은 2세대 시스템과 비슷한 부피에 출력은 배 이상 강해질 전망이다. 평평한 플랫형 3세대 시스템(사진)은 두께를 25㎝ 수준으로 낮춰 차량 상부나 하부에 설치하면 전기차에 못잖은 실내 공간을 제공할 수 있게 된다.

가성비를 결정 짓는 3세대 연료전지 시스템의 제조 원가는 기존의 절반 수준으로 낮추게 된다. 현대차그룹은 2030년쯤 가격을 더욱 낮춰 수소차가 전기차 수준의 가격 경쟁력을 가질 것으로 전망하고 있다.

자동차 업계 관계자는 “수소 경제 대중화를 위해서는 전기차 배터리에 비해 얼마나 경쟁력 있는 수소 연료전지 시스템을 만드느냐가 중요하다”며 “현대차가 밝힌 대로 2023년까지 3세대 연료전지 시스템을 상용화할 수 있느냐 여부가 수소 경제 대중화의 성패를 좌우할 것”이라고 말했다.

이관범 기자 frog72@munhwa.com