‘기대’와 ‘불안’ 공존하는 수소사회…수소車는 안전한가

수소폭탄과 수소전기차는 작동하는 원리부터 달라
현대차, 수만 회 넘는 실험으로 안전성·내구성 갖춰
'넥쏘' 5000대 계약 돌파...수소사회 진입 첫 삽 뜰까

전 세계 완성차 업체들이 전기·수소전기차 등 친환경차 개발에 박차를 가하고 있는 가운데 ‘궁극의 친환경차’라고 불리는 수소전기차에 대한 소비자들의 기대 역시 커지고 있다. 그러나 일각에서는 수소 폭발 가능성 등을 이유로 수소전기차의 상용화에 불안감을 내비치고 있다.

현재 한국은 수소전기차의 상용화를 진두지휘하고 있는 나라 중 하나다. 그 중심에는 현대·기아자동차가 있다. 현대·기아차는 국내외 완성차 업체들 중 가장 진보한 수소전기차 기술을 확보하고 있다는 평가를 받고 있다. 현대·기아차는 지난해 12월 “올해 수소전기차 4000대 보급을 기점으로 수소전기차의 대중화 시대를 열고 수소를 기반으로 하는 수소사회를 열어가겠다”는 계획을 밝힌 바 있다.

현대자동차그룹은 지난해 말 수소 리더십 강화를 위해 현대모비스 수소 연료전지시스템 제2공장을 신축하면서 수소전기차 중장기 로드맵인 ‘FCEV 비전 2030’을 공개했다. 2030년까지 국내 연간 기준 승용·상용차를 포함해 수소전기차 50만대 생산체제를 구축하고 이를 기반으로 수소전기차 시장의 선두 자리를 지속해나간다는 것이 골자다.

정부 역시 수소전기차의 원활한 보급 확대를 위한 적극적인 지원에 나섰다. 정부는 지난 11일 도심 내 수소충전소 설치를 승인했다. 성윤모 산업통상자원부 장관은 “복잡한 규제로 어려움을 겪었던 신기술과 혁신 서비스에 물꼬를 트는 계기가 될 것”이라고 말했다.

심의 결과 1차적으로 수소충전소 설치가 제한되는 일반 상업지역인 국회에 충전소 설치가 확정됐다. 이와 함께 서울 양재, 탄천 등에도 수소충전소 설치가 허용됐다. 정부는 내수·수출을 포함해 누적 기준 2022년 8만1000대, 2030년 180만대의 수소전기차를 생산한다는 계획을 세웠다. 친환경차 상용화는 운전자들을 위한 충분한 충전 인프라 확보가 핵심인 만큼 수소전기차 보급 확대를 위한 발판은 마련된 셈이다.

관건은 수소전기차의 안전성이다. 수소하면 가장 먼저 떠오르는 것이 ‘수소폭탄’이다. 국민들은 수소전기차의 연료로 쓰이는 수소의 폭발 가능성을 우려한다. 밀집 주거지역에 수소충전소가 들어오는 것을 반대하는 이유기도 하다.

결론부터 말하자면 수소전기차는 위험하지 않다. 수소폭탄과 수소전기차는 작동하는 원리부터 다르다. 수소폭탄에는 ‘중수소’와 ‘삼중수소’가 사용되는 반면 수소전기차에는 일반적으로 언급되는 ‘수소 분자’가 사용된다.

수소전기차는 수소 분자를 압축해 탱크에 저장하고 낮은 압력으로 전환한 뒤 연료전지로 보내 발생하는 전기화학 반응으로 전기를 만드는 방식이다. 수소탱크용기의 저장 압력이 높은 부분에 대한 안전성에서는 설계와 검증을 거쳤기 때문에 일반 내연기관이나 압축천연가스(CNG) 차량의 안전성과 비슷하다.

반면 수소폭탄에 사용되는 중수소와 삼중수소는 엄청난 에너지를 필요로 하기 때문에 자연 상태에서 존재하기 어렵다. 만약 공기 중에 중수소와 삼중수소가 있다고 해도 수소폭탄 정도의 폭발력을 내기 위해서는 1억℃ 이상의 온도와 수천 기압의 압력이 필요하다. 일상 생활 속에서 이 같은 환경이 조성될 가능성은 없다.

이 외에도 현대차가 사용하는 수소연료탱크는 법적 요구사항을 뛰어넘는 안전성과 내구성을 갖추고 있다. 법규상 수소연료탱크의 최대 사용 한도는 15년(유럽 20년), 충전 횟수 4000회(유럽 5000회)를 기준으로 하고 있다.

현대차 연구소는 수소연료탱크를 충전하는 시험 과정을 약 4만5000회 거쳤다. 낙하 시험이나 혹한·혹서기 모사 시험 등의 환경에서 테스트 뒤에도 1만5000회 가량 충전을 진행했으며, ‘운송 중 낙하에 의한 충격 손상 시험’ 등의 내구 시험을 1만2000회씩 실시하며 수소연료탱크의 내구성을 충분히 검증했다.

차량에서 불이 나는 경우에도 수소연료탱크는 안전하다는 실험 결과 역시 나왔다.

수소는 공기보다 약 14배 가벼워 누출 시에도 공기 중으로 빠르게 날아가기 때문에 화재가 발생해도 누출된 수소에 불이 붙는 경우는 희박하다.

또한 수소연료탱크, 연료 공급 시스템, 연료전지 스택에는 실시간으로 수소 누출 여부를 모니터링하는 ‘수소 누출 감지 센서’가 장착돼 있다. 만약 주행 중 수소 누출 혹은 외부 충돌에 의한 배관 수소 누출이 감지될 경우, 차량은 운전석 전면 디스플레이를 통해 운전자에게 경고를 보내고 밸브를 차단해 수소 공급을 중지한다.

현대자동차의 수소전기차 ‘넥쏘’는 지난 달 계약 대수 5000대를 넘어섰다. 지난해 3월부터 판매가 시작된 넥쏘는 지난 달 기준 약 5120대의 계약을 마쳤다. 올해 수소전기차 4000대를 보급하겠다는 처음의 목표를 이미 달성한 것이다.

현대차는 올해 넥쏘의 판매 목표를 약 6000대로 잡았다. 계약 대수 5000대를 돌파한 현재 시점에서 인프라 확충 등 정부도 지원에 나선 만큼 6000대까지 도달하는 시간은 그리 오래 걸리지 않을 것으로 보인다. 본격적인 수소사회 실현을 위한 첫 발을 내딛고 있는 수소전기차의 성공 여부에 국민들의 관심이 집중되고 있다.

【서울=뉴시스】