'미세먼지 킬러' 수소차 '넥쏘'…1대 달리면 43명분 공기 정화

구동에 청정공기 필수…3단계 공기적화 시스템 적용

수소전기차 넥쏘 주행 장면.ⓒ현대자동차

구동에 청정공기 필수…3단계 공기적화 시스템 적용

최근 미세먼지에 의한 대기오염 우려가 커지면서 ‘주행 중 공기를 정화하는’ 친환경차 수소전기차에 대한 관심이 커지고 있다. 주행이나 충전 과정에서 오염물질 배출이 전혀 없을 뿐 아니라 빨아들인 공기를 깨끗이 정화한 뒤 내보내는 수소전기차 보급을 늘리는 것만으로도 훌륭한 미세먼지 대책이 될 수 있다는 것이다.

6일 서울 여의도 국회의원회관에서 열린 '2018 국제 수소에너지 포럼'에서는 수소전기차의 공기정화 기능이 주목을 받았다.

이날 사회를 맡은 김민수 서울대 기계항공공학부 교수는 “수소전기차는 미세먼지 저감과 관련해 다른 차량보다 유리하다”고 강조했다.

국회신재생에너지포럼 연구책임위원을 맡고 있는 더불어민주당 김경수 의원은 “사흘은 춥고 나흘은 미세먼지가 심하다는 '삼한사미' 신조어까지 등장했다”면서 “수소차 보급으로 미세먼지를 정화하자는 정책 아이디어가 국민들의 이목을 끌고 있다”고 말했다.

이어 “문재인 대통령이 직접 넥쏘를 시승하셨다”며 “최근 수소를 말씀하시는 분들이 부쩍 많아졌다”고 덧붙였다.

내달 수소전기차 넥쏘 출시를 앞두고 있는 현대자동차는 이 차량이 1시간 운행시 공기 26.9kg 정화가 가능하며, 이는 성인 40여명이 1시간 동안 호흡한느 데 필요한 공기 정화량이라고 밝혔다.

세계보건기구 따르면 성인(64kg) 1명이 1시간 동안 호흡하는데 필요한 공기량은 0.63kg으로, 이를 넥쏘가 1시간 운행하면서 정화한 공기량(26.9kg)에 산입하면 42.6명이 1시간 동안 깨끗한 공기를 마실 수 있다는 것이다.

이처럼 '달리는 공기청정기' 역할을 하는 수소전기차의 보급이 확대 될수록 미세먼지 저감 효과는 더욱 커질 것으로 예상된다.

계산대로라면 넥쏘 10만대가 승용차 기준 하루 평균 운행시간인 2시간을 주행하면 성인 35만5000여명이 24시간 동안 마실 수 있는 공기를 정화하게 된다. 이는 서울시 전체 인구(985만명)의 86%에 해당하는 854만명이 한 시간 동안 호흡하는 공기의 양이기도 하다.

수소전기차 ‘넥쏘’ 3단계 공기 정화 시스템.ⓒ현대자동차

수소전기차는 주행에 필요한 에너지를 얻으려면 필연적으로 공기를 정화할 수밖에 없는 구조다.

수소탱크의 수소를 연료전지 스택에 보내 공기중의 산소와 결합할 때 발생되는 전기를 이용해 모터를 구동하는 게 수소전기차의 작동 원리다. 이 과정에서 전기를 발생시키는 연료전지 스택은 일종의 전기화학 반응기로, 내구성을 확보하기 위해서는 청정한 공기를 공급해줘야 한다.

수소전기차 ‘넥쏘’에는 청정한 공기를 공급해 주기 위해 3단계 공기정화 시스템이 적용돼 있다. 먼저 넥쏘로 유입된 공기는 공기필터(먼지 및 화학물질 포집)을 통해 초미세먼지 97%이상이 제거되며, 두 번째로 막 가습기(가습막을 통한 건조공기 가습)의 막 표면에서 초미세먼지가 추가적으로 제거된다.

마지막으로 연료전지 스택 내부 미세기공 구조의 탄소섬유 종이로 된 기체확산층(공기를 연료전지 셀에 골고루 확산시키는 장치)을 통과하면 초미세먼지 99.9%이상이 제거된 청정공기가 배출된다.

일반 승용차보다 하루 주행거리가 훨씬 긴 버스가 수소전기버스로 대체된 다면 공기 정화 효과는 더욱 커지게 된다.

현대차에서 실주행을 통해 측정한 결과 수소전기버스 1대가 1km를 달리면 4.863kg의 공기 정화가 가능한 것으로 나타났다.

수소전기버스가 연간 8만6000km를 주행한다고 가정하면 총 41만8218kg의 공기 정화가 가능한데, 이는 성인(64kg) 약 76명이 1년 동안 깨끗한 공기를 마실 수 있는 양에 해당된다.

만약 서울시에서 운행하는 시내버스 6951대가 모두 수소전기버스로 대체된다면 약 53만명이 1년 동안 깨끗한 공기를 마실 수 있다.

수소전기차의 공기 청정효과와 친환경성이 주목을 받으면서 정재계는 물론 학계에서도 수소전기차의 대중화를 서둘러야 한다는 목소리가 높아지고 있다.

보급 확대는 곧 규모의 경제 효과를 발생시켜 수소전기차의 가격인하를 유도할 수 있다.

업계는 수소전기차를 연 10만대 생산할 경우 규모의 경제 효과로 수소전기차 가격이 보다 하락할 수 있는 여지가 있는 것으로 보고 있다. 수소전기차 가격이 하락할 경우 수소전기차 대중화가 더욱 속도를 내는 ‘선순환’이 가능해 진다.

한편 이날 '2018 국제 수소에너지 포럼'은 국회 신재생에너지포럼, 산업통상자원부, 국토교통부, 환경부, 수소융합얼라이언스추진단 공동 주관으로 개최됐다.

지난해 1월 다보스에서 출범한 수소위원회 회원사가 대거 참여한 가운데 미래 수소 에너지 비전과 글로벌 기업들의 전개 현황을 통한 국내 수소에너지 산업 활성화 방안 등이 활발하게 논의됐다.

수소위원회는 수소에너지를 활용한 파리기후변화협약 목표 달성을 위해 글로벌 완성차 메이커와 부품업체, 에너지 기업들이 뜻을 모아 출범했으며, 현재 현대자동차와 프랑스 에어리퀴드가 공동 회장사를 맡고 있다.

수소위원회 회원사로는 현대차, 다임러, BMW, 아우디, 토요타, 혼다 등 완성차 업체와 에어리퀴드, 린데, 쉘, 토탈, 이와타니, 가와사키, 토탈, 앵글로아메리칸 등 에너지 분야 업체 포함 총 28개의 글로벌 업체가 회원으로 활동하고 있다.