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지난달 정부가 수소경제 활성화 로드맵을 발표한 이후 도대체 수소경제가 무엇이며 수소차라는 것이 얼마나 성공가능성이 있는 것인지 궁금해졌다.

정부는 2040년까지 수소차 620만대(내수 290만대, 수출 330만대)를 생산하고 수소충전소를 전국에 1200개소 구축하겠다고 밝혔다. 지난해(2018년) 한국의 완성차 생산량은 3년 연속 감소해 402만대인데 2040년 수소차 620만대라는 것은 상당히 높은 목표 같다. 지금의 내연기관차 생산의 1.5배이상을 수소차로만 하겠다는 야심찬 계획으로 느껴진다. (또 참고로 전국의 주유소숫자는 11800여곳이다.)

그런데 수소차의 성공가능성에 대해서는 정말 말이 많다. 얼마전 저녁을 한 어느 모임에서도 이 토픽으로 이야기가 나왔는데 자동차 배터리 회사를 하는 분이 “수소충전소를 건설하는 것이 어려워서 성공가능성이 없는데 왜 정부가 수소경제를 미는지 모르겠다”고 말씀하셨다. 에너지회사, 자동차회사의 최고경영자, 핵심임원을 하신 분들이 모인 자리였는데 수소차의 가능성을 옹호하는 분들도 계셨지만 대체적으로 미래자동차의 한 축을 담당할 가능성은 있지만 대세는 될 수 없다는 분위기였던 것으로 기억한다.

어쨌든 나도 궁금해서 주말에 공부삼아 수소차에 대해서 나온 동영상을 좀 찾아봤다. 요즘에는 뭔가 알고 싶으면 책을 사보는 것이 아니고 유튜브에서 검색을 해보는 편이다. ㅠㅠ 그리고 괜찮은 동영상을 찾아서 여기에 기록해 둔다.

‘수소(차)에 대한 진실’이라는 제목의 리얼엔지니어링이란 유튜브채널의 동영상이다. 지난해 7월에 나온 것인데 177만뷰나 기록했다. 전기차와 비교해 수소차의 강점에 대해서 설명한다.

핵심은 이것인 것 같다. 수소는 kg당 에너지밀도가 배터리에 쓰이는 리튬이온보다 휠씬 높다.

236배 높다. 엄청나다. 더구나 5분이면 충전이 된다. 완충에 몇시간이 걸리는 전기배터리보다 휠씬 빠르다.

그러니까 전기자동차는 배터리용량을 늘릴수록 차가 엄청 무거워 지는데 반해서 수소차는 용량을 늘려도 무게는 거의 같다. 트럭이나 버스 같은 대형차량의 경우에는 수소차가 휠씬 효율적이다.

여기까지만 보면 수소차의 완승이다. 그런데 문제는 전체적인 효율성이다. 수소에너지는 에너지 생산, 저장, 압축, 운송 등의 과정에서 효율이 배터리에 비해서 크게 떨어진다고 한다.

또 ‘왜 배터리전기차가 수소차를 이기는가’라는 제목의 동영상도 흥미롭게 봤다. 지난해 11월에 나온 동영상이다.

이 동영상은 우선 배터리전기차가 지금처럼 자리를 잡게 된 것은 두가지 이유가 있다고 한다. 첫번째는 우선 전기차는 충전을 할 수 있는 전력공급망이 기본적으로 갖춰져 있다는 것이다. 전기차는 가전제품이나 마찬가지기 때문에 그냥 가정에 들어온 전기로 충전할 수도 있고, 테슬라의 전기충전소도 기본적으로 전력망을 이용해 만들 수 있다는 것이다. 두번째는 테슬라라는 회사의 존재다. 기존 자동차회사들은 전기차에 대해서 사실 관심이 없었는데 테슬라가 리튬이온 공장을 건설하고, 수퍼차저 네트워크를 만들어 전기차시장을 홀로 만들어냈다고 해도 과언이 아니라는 것이다. 그런데 수소차 시장에는 아직 그렇게 테슬라처럼 시장을 리드하는 회사가 없다는 얘기다.

그리고 지적하는 문제는 수소차의 인프라 부재다. 미국에서 자동차가 본격적으로 팔리기 시작한 것은 전국적으로 고속도로가 깔리면서부터고, 아이폰도 고속 데이터통신망이 없이는 팔릴 수 없었다는 얘기다.

수소에너지합성 등의 설명은 좀 어려워서 넘어가고… 에너지 효율성면에서 위 동영상과 비슷한 얘기가 또 나온다. 에너지생산후 운송해서 파워로 바꾸는 과정에서 배터리전기차는 65%의 효율성이 있는데 수소차는 20%에 지나지 않을 정도로 효율성이 낮다는 것이다. 기존 송전탑 등을 이용하는 전기와 달리 수소는 송전파이프 등을 새로 건설해야 하는 문제도 있다. 에너지 손실 없이 운송이 어렵다는 것이다.

또 아직까지 수소에너지의 가격이 kg당 15불 정도로 비싸서 마일당 22센트의 비용이 든다고 한다. 테슬라 모델3는 마일당 5센트다.

하지만 수소차의 장점이 또 나온다. 에너지밀도가 높다는 것이다. 전기차나 개솔린차에 비해 월등하게 가벼운 연료로 멀리 갈 수 있다.

그래서 선박이나 트럭에 수소엔진이 어울린다. 실제로 니콜라원이라는 수소차 트럭이 개발되서 시판될 예정이다.

위 동영상을 보고 내가 느낀 것은 일반 승용차에서는 충분한 충전소 인프라가 없는 수소차가 전기차를 이기기는 어렵겠다는 것이다. 반면 에너지 밀도가 높다는 장점을 살리면 차체를 가볍게 만들 수 있으니 트럭, 버스 더 나아가 철도차량, 선박이나 항공기에도 수소엔진이 쓰일 수 있지 않을까 하는 생각이다.

찾아보니 확실히 독일과 일본에서는 그런 움직임이 있다. 위 사진은 독일에서 개발되고 있는 수소철도차량이다.

일본 도야마현에서 지난해 10월에 열린 수소데이에서 수소버스 시승이 있었다.

어쨌든 정부의 수소경제비전은 위와 같다. 전세계 어디에서도 이루지 못한 것인데 우리가 먼저 도전해서 개척하겠다는 것이다. (개척정신, 도전정신이 느껴진다.) 그런데 너무 장밋빛으로 비전을 세게 잡은 것이 아닌가 하는 생각도 든다. 테슬라도 전기차 누적생산 50만대를 달성하는데 10년이 걸렸다. 충전인프라가 부족한 수소차는 누적 50만대 생산에 더 시간이 걸릴지 모른다.

2040년에 수소차 수출을 330만대한다고 하는데 그렇게 되려면 한국뿐만 아니라 전세계에서 똑같이 수소차붐이 일어나고 충전인프라가 갖춰줘야 할 것 같다. 한국만 잘한다고 해서 되는 일은 아니다. 전기차로 시장을 확대해 나갈 경쟁사들도 부담이다. 테슬라나 중국의 BYD같은 전기차회사가 망하고 새로운 수소차회사들이 나와서 대세가 된다면 모르겠으나 쉽지는 않을 것 같다.

일본도 경제산업성 주도로 수소, 연료전지전략 로드맵(水素・燃料電池戦略ロードマップ)을 그리고 수소사회를 준비한다고 한다. 하지만 일본의 업계 지인에게 물어보니 실제로는 회의론이 많고 열심히 하는 분위기는 아니라고 한다. 심지어 다른 나라를 견제하는 수준으로 하는 척만 한다는 말도 하는 분이 있다.

어쨌든 공부 삼아서 적어 봤는데 나는 수소차의 미래는 아직 잘 모르겠다. 수소경제에 도전해 보는 것은 좋은데 나라에서 나서서 몇조씩 들여가면서 보조해주는 것은 솔직히 잘 모르겠다. 마침 이데일리의 <수소차 지원금, 최대 4000만원..6년 뒤엔 반값에 산다>라는 기사가 보인다.

“친환경차로 자리매김한 수소연료전지자동차(수소차)에 대한 전국 지방자치단체의 각종 지원금이 최대 4000만원 수준에 달하는 것으로 집계됐다. 정부는 오는 2040년까지 국내외 시장에 수소차 620만대를 보급(연평균 약 30만대)한다는 계획으로, 6년 뒤에는 현재 7000만원에 육박하는 수소차 가격이 일반 내연기관차 수준인 3500만원 정도까지 내려갈 전망이다.”

이데일리

하긴 전기차도 이런 정부의 지원이 있었으니 미국과 중국에서 빠르게 보급된 것이다. 하지만 수소충전소건설까지 국가에서 지원해주는 것은 좀 과한 것 아닌가 하는 생각도 든다. 수소차가 미래의 자동차기술로서 가능성은 있지만 전기차와 보완적인 관계인 것 같다. 그런 의미에서 수소차에만 올인하는 것은 좀 아닌 것 같다. 어쨌든 이렇게 내 블로그에 기록해두었으니 한 몇년 지난 뒤 어떻게 됐는지 다시 되돌아 봐야겠다.