승용은 전기, 상용은 수소…‘투트랙’으로 친환경 간다 [저공해차 시대③]

전기차, 세계 친환경 차량 시장 선도

수소차는 인프라 등 부족에 주춤

환경부, 버스 중심 수소차 보급 확대

상용차 늘리려 ‘정부 지원단’ 출범

수소버스 모습. ⓒ뉴시스

전기차는 친환경 차량을 대표하면서 자동차 시장에서 이미 ‘대세’를 굳히고 있다. 오랜 충전 시간과 내연기관 대비 짧은 주행거리 등 작지 않은 불편에도 불구하고 세계 자동차 시장 점유율을 크게 높여가는 중이다.

반면 같은 친환경 연료를 쓰는 수소차는 성장 속도가 더디다. 전기차와 비교해 짧은 충전 시간과 강력한 출력이라는 장점에도 불구하고 소비자 마음을 훔치지 못하고 있다.

전기차와 수소차 전기 에너지를 동력으로 삼는다는 공통점을 갖는다. 수소차는 연료통에 저장한 수소를 연료전지로 보내 산소와 전기화학 반응을 유발한다. 여기서 발생한 전기로 모터를 돌려 차를 움직이게 된다.

전기차는 더욱 단순하다. 리튬이온 배터리에 저장한 전기를 곧바로 차량 구동축(모터)에 전달하는 방식이다. 전기차는 외부 전기를 배터리 저장해서 쓰고, 수소차는 수소와 산소를 이용해 스스로 전기를 만들어 내는 게 차이다.

전기차와 수소차엔 각각 장단점이 있다. 전기차는 수소차 대비 다양한 차종이 시판 중이다. 경차부터 중형차량까지 국산과 수입 가릴 것 없이 신차가 연이어 출시돼 소비자 선택 폭이 넓다.

관련 인프라도 보급도 많이 개선된 편이다. 공공기관은 물론 전국 공동주택(아파트)과 주요 관광지 등에 충전시설이 크게 늘고 있다.

단점으로는 배터리라는 태생적 한계에서 오는 충전 속도와 수명, 그리고 주행거리다. 기술 발달로 충전 속도가 많이 나아졌음에도 아무리 빨라도 보통 30분 이상 시간이 걸린다. 내연기관은 물론 수소차와 비교해도 큰 단점이다. 충전 속도가 빠를수록 배터리 수명이 단축된다는 점도 한계다.

반면, 수소차는 전기차와 비교했을 때 주행거리가 길다. 에너지 밀도가 높기 때문이다. 충전 속도가 보통 5분 남짓으로 빠른 것 역시 높은 에너지 밀도 덕분이다.

다만 현재 기준 연료비는 전기차보다 비싸다. 충전시설도 턱없이 부족하다. 운행 차량이 적고, 설치 비용이 많이 들어 충전소 보급 속도 또한 느리다.

무엇보다 소비자로서는 구매할 수 있는 차종이 다양하지 못하다는 게 큰 문제다. 세계 자동차 업체 전체를 통틀어 현대자동차가 내놓은 ‘넥쏘’가 유일하다. 개발비 등을 이유로 가격도 약 6890만원으로 비싼 편이다.

단순 비교하면 수소차보다는 전기차가 경쟁력이 높아 보인다. 시장 점유율을 봐도 그렇다. 그런데도 자동차 업계와 정책 당국에서는 수소차를 포기하지 못하는 이유가 있다. 수소차는 배터리 무게나 충전 등의 한계로 대형·장거리화가 어려운 전기차를 보완할 수 있기 때문이다.

이호근 대덕대학교 자동차학과 교수는 “전기차의 저온 주행거리, 배터리 무게 등 단점이 수소차에는 덜하다. 대신 인프라 구축에 어려운 점이 있었다”며 “그러나 신재생에너지 활용 측면에서 수소는 중요한 대안이고, 이제는 (업체들도) 어느 정도 인프라가 구축될 것이라는 시기가 왔다고 판단하고 있다”고 말했다.

수소차 시장 가능성은 글로벌 완성차 업계 움직임에서도 확인할 수 있다. 수소차 최초 개발 기업인 일본 혼다를 비롯해 BMW, 폭스바겐이 최근 수소차 시장 진출을 선언했다. 유럽연합(EU)은 2028년까지 주요 간선도로 100km마다 수소충전소 설치를 의무화하는 법안을 발표했다. 중국은 정부 차원에서 2030년까지 수소차 100만 대 시대를 열겠다고 공언했다.

지난 3월 서울 영등포구 국회수소전기차충전소에서 직원이 수소 승용차를 충전하고 있다. ⓒ뉴시스

환경부, 민간 기업 중심 수소 버스 대중화 추진

우리 정부도 수소차 보급에 속도를 내고 있다. 대신 승용차 시장에서는 전기차가 대세인 점을 고려해 상용차(영업용 차량) 중심으로 수소 인프라 확대를 추진 중이다.

먼저 환경부는 올해 수소 충전소를 신규로 50곳 늘리기로 했다. 공모사업 형태로 민간 기업에 설치 보조금을 지급하는 방식이다. 버스와 트럭 등이 사용할 특수용 액화수소 충전소 10곳도 선정할 계획이다.

환경부는 “올해 수소차 보조금은 총 1만6920대(승용차 1만6000대, 버스 700대, 화물·청소차 220대)에 지급할 예정”이라며 “특히 상업용 수소차 지원 물량은 지난해 340대에 비해 2배 이상인 920대로 늘었다”고 설명했다.

산업통상자원부와 함께 수소충전기 91기를 구축 계획도 밝혔다. 수소 수요 증가에 대한 공급이 뒤처지지 않도록 생산기지 6개와 액화플랜트 3곳을 준공할 계획이다.

지난 3월에는 수소 상용차 보급 확대를 위한 지원단이 출범하기도 했다. 환경부는 수소 상용차 보급 지원단 출범과 함께 서울에서 정책간담회를 개최하는 등 차종별 이해관계자 협의회를 이어갈 계획이다.

5월에는 7개 기업, 12개 지방자치단체, 7개 운수사와 통근버스를 수소 버스로 전환하기 위한 업무협약을 체결했다. 환경부는 업무협약을 바탕으로 수소 버스 도입 주체를 공공기관에서 민간기업으로 확대, 수소 버스 대중화를 앞당길 수 있을 것으로 기대한다.

환경부는 지난 7일 서울시청에서 서울시, 현대차, SK E&S, 티맵모빌리티 등과 ‘수소 모빌리티 선도 도시 서울 조성 업무협약(MOU)’을 체결했다. 앞으로 환경부와 서울시는 2026년까지 300여 대 공항버스를 포함한 내연기관 버스 1300여 대를 수소 버스로 전환한다. 버스 전용 충전소 다섯 개도 구축한다. 환경부는 수소 버스 전환을 위한 행·재정적 지원에 나선다.

한편, 환경부는 수소차 보급뿐만 아니라 상용 에너지 자체를 수소 전력화하는 계획도 세우고 있다. 환경부는 2019년 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 통해 수소경제 전환을 선언했다. 2021년 11월 청정수소경제 선도국가 도약을 목표로 ‘제1차 수소경제 이행 기본계획’을 발표하기도 했다.

환경부는 탄소중립 목표 달성을 위해 재생에너지 기반 그린수소 생산체계 구축사업을 추진 중이다. 올해는 경기도 성남 정수장 내 소수력을 이용한 청정수소 생산을 시작한다. 2026년까지 충주댐과 밀양댐 등에서 발생한 수력을 이용한 청정수소 생산도 늘릴 계획이다.

더불어 유기성 폐자원 에너지화 시설에서 생산하는 바이오가스를 정제해 청정수소를 추출·활용하는 시설을 추진하고 있다. 올해 충청남도 보령시, 충청북도 청주시 각각 1곳을 시작으로 점차 확대한다는 방침이다.

▲“무공해차 보급은 선택 아닌 의무”…한계·문제점 미리 살펴야 [저공해차 시대④]에서 계속됩니다.