'물'로 달리는 수소 자동차가 뜬다!

▲벤츠 FCEV, GLC F-CELL(출처: Mercedes-Benz)

 

정부가 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표하면서 수소차에 대한 관심이 높아졌는데요. 최근 정부는 수소전기자동차를 현재 1000여 대에서 2022년까지 8만 1천대로 늘리고 충전소도 현재 14곳에서 310곳으로 확대하겠다는 계획을 발표했습니다. 이를 위해 수소 연료전지 보급도 확대하고, 수소를 대량 생산 및 저장, 운송 등 수소차에 필요한 인프라건설사업에도 적극 추진한다고 하는데요. 과연 수소차는 어떤 자동차인지 알아보도록 하겠습니다.

 

 

#수소를 연료로 달리는 _ 수소자동차

 

▲출처: carmagazine.co.uk

 

수소, 정확히는 수소연료전지를 통해 전기를 얻어 달리는 자동차를 수소차, 즉 수소연료전기자동차(FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle)입니다. 전기자동차와 함께 친환경 자동차를 대표하고 있으며, 연료비가 싸고 전기자동차에 비해 충전시간과 주행 거리가 길게 나오는데요. 현재 수소차들은 1kg 당 100km의 주행거리를 제공해 연료 효율성이 매우 높습니다. 전기자동차와 구조는 거의 비슷하지만, 배터리 대신 수소연료전지를 사용한다는 점이 다른데요. 수소를 연료로 발전해 나오는 전기로 구동하기 때문에 매연이 없고 성능도 우수합니다.

 

 

#수소자동차 _ 구동원리

 

▲출처: seriouswheels.com

 

수소가 전기를 어떻게 만들어내는지 궁금하실텐데요. 보통 물에 전기를 가하면 수소와 산소로 분해되는데요. 반대로 수소와 산소를 반응시키면 물과 전기가 만들어지는데요, 그 핵심장치가 바로 연료전지입니다. 수소탱크에 저장된 수소가 유입된 산소가 수소연료전지 스택으로 공급되면, 수소연료전지 안에서 산소와 수소가 화학반응을 통해 전기를 생산합니다. 여기서 발생된 전기가 모터와 배터리로 공급되면서 물은 외부로 배출되게 됩니다.

 

▲출처: HONDA

 

수소자동차는 수소를 통해 전기에너지를 얻기 때문에 엔진이 없습니다. 연료 대신 수소탱크가, 엔진 대신 모터와 배터리가 있습니다. 스택(Stack)은 수 백개의 셀을 직렬로 쌓아 올린 연료전지 본체를 의미하는데요. 1개의 셀이 약 0.7V의 전기를 생산하며, 1Kw 전기를 생산하기 위해서는 50여여 개 셀이 필요합니다.

 

수소차가 달리는 수소폭탄이라는 오해를 가지고 있는데요. 실제 수소폭탄은 수소에너지와는 전혀 관계가 없습니다. 수소는 워낙 밀도가 낮기 때문에 빠르게 하늘로 올라가 공기 중에 사라지는 성질을 가지고 있어, 사고가 났을 경우 연료탱크에 불이 붙더라도 불이 하늘로 올라가며 사라지게 됩니다. 따라서 실제 일반 휘발유차보다 폭발 위험은 낮다고 합니다.

 

 

#수소차의 핵심 _ 차체 경량화

 

 

수소차의 핵심은 바로 ‘차체 경량화’입니다. 수소차에는 연료가 되는 ‘수소탱크’가 탑재되는데요, 부피를 덜 차지하면서 무게가 가벼워야 연료 효율성을 높일 수 있기 때문입니다. 한화첨단소재는 전기차와 수소차 등 친환경 자동차의 미래를 위해 경량화에 기여하는 복합소재를 개발, 생산하고 있는데요. 강화열가소성 플라스틱인 GMT '스트롱라이트'와 저중량 강화 열가소성 플라스틱인 LWRT '수퍼라이트'는 세계시장 점유율 1위를 차지하고 있습니다.

 

전 세계 환경규제 강화로 친환경 자동차가 차지하는 비중이 점점 높아지는 가운데, 자동차 경량화 부품 및 소재의 중요성도 그 만큼 높아지고 있는데요. 자동차 경량화 소재와 부품 연구를 통해 친환경 자동차가 더욱 가볍게 달릴 수 있도록 노력하고 있는 한화첨단소재를 지켜봐 주시기 바랍니다.  
 

 

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