[데일리비즈온 김소윤 기자] 세계적으로 자동차 산업의 미래는 친환경을 키워드로 두고 있다. 이에 온실가스 배출을 줄이면서 경제적 효용성 측면에서도 가치가 높은 미래 에너지원으로 수소가 주목받고 있다. 정부도 수소경제 활성화 로드맵을 발표하면서 우선 정책 과제로 육성할 방침을 밝힌 바 있다.

이 수소경제의 핵심은 수소전기차다. 함께 친환경 산업의 일환으로 거론되는 전기차와는 또 다른 종류다. 이에 수소전기차와 전기차는 비교도 많이 되고 있다.

먼저 수소전기차는 완전 무공해 친환경 차량이다. 수소와 산소를 결합해 전기에너지를 생성해서 전기모터를 돌려 구동한다. 이 과정에서 공기를 정화시키고 물만 생성된다. 현재 사용되는 수소는 천연가스에서 추출한 수소 및 석유화학 산업에서 부산물로 나온 부생수소이다. 이는 석유 에너지원의 한계를 벗어나지 못했다는 기술적 한계를 나타내기도 한다.

물을 전기분해해서 수소를 얻는 수전해방식이 상용화된다면 완전한 무공해 에너지원이 될 수도 있다. 전기차는 전기 충전으로 구동하는데 이 전기를 생성해 내려면 석유 등의 에너지가 사용돼 완전한 무공해 친환경 에너지원이라고 할 수 없는 셈이다.

수소전기차의 구동방식은 전기차의 핵심이 배터리라는 점과는 차이가 있다. 수소전기차는 고압으로 압축된 수소를 연료저장탱크에 충전했다가 수소연료전지에서 산소와 결합시켜 전기화학 반응을 일으키는 원리다.

수소전기차의 원리를 대략적으로 살펴봤으니 이제 수소 충전하는 방법을 알아보자. 수소 충전의 원리는 먼저 수소를 압축한 뒤 수소탱크에 저장한다. 이 다음 압축된 수소를 한 번 더 고압으로 저장하는 축압 과정을 거친다. 또 압축된 수소는 상온의 온도로 만들어주는 냉각기를 거친 뒤 충전기를 통해 수소 차의 수소 탱크에 주입된다. 이렇게 주입된 수소가 바로 동력을 만들어내는 것은 아니고 수소는 전기를 만들어내기 위한 연료로 쓰인다. 수소와 산소가 결합해 화학 반응이 일어나게 되고 이에 의해 전기가 발생하면 수소 연료 전기차 동력으로 이용되는 것이다.

본지는 수소 충전 방법을 심도 있게 알아보기 위해 양재 시민의 숲 인근에 위치한 ‘현대 그린 에너지스테이션’을 직접 방문했다. 수소 충전소는 일단 수소 자동차의 연료인 수소를 충전할 수 있는 수소차와 수소 버스에 수소를 공급하는 설비를 일컫는다.

수소 버스는 이미 주행 중이다. 서울시에서 첫 운행을 시작한 405번 수소버스는 700bar 사양의 수소충전소 이용 시 수소 24.8kg을 약 15분 가량 충전해 317km 정도를 주행할 수 있다.

현재 우리나라에 설치된 수소 충전소는 총 13곳이다. 이 중 일반인이 이용할 수 있는 충전소는 총 9개다. 또 충전소마다 연구 목적, 연구목적이긴 해도 일반인이 사용 가능한 충전소, 일반인을 위한 충전소로 나뉜다. 이 때문에 충전소 방문 전 충전소에 대한 정보를 인지 후 방문해야 한다.

통상적으로 수소 자동차 충전소의 사양은 350bar와 700bar로 구분된다. 'bar'는 압력 단위다. 350bar인 경우 평소 기압의 350배를 의미한다. 350bar의 경우 수소 탱크의 절반 정도로도 충분한 주행을 할 수 있었다.

다만 점차 수소 자동차의 주행 가능 거리와 수소 탱크 용량이 늘어남에 따라 최근엔 700bar 사양의 충전소도 생기고 있다. ‘현대 그린 에너지스테이션’의 경우 700bar의 사양을 보유 중이다. 350bar의 2배인 700bar인만큼 수소 충전 속도도 더 빠르다.

수소에 대해 가스라는 인식 때문에 폭발 위험 물질로 생각하는 이들도 일부 있다. 이 때문에 수소차 충전소 설치를 반대하는 이들도 있다. 알려진 바에 따르면 수소 자동차는 LPG와 내연기관 차보다 안전하다. 수소차 연료인 수소가 공기 중으로 빠져나가더라도 천연가스처럼 특정 공간에 축적되지 않고 공기 중에 사라지기 때문이다.

그렇다면 수소 충전소의 소재지는 어디일까. 서울 소재 일반인이 사용 가능한 수소 충전소는 본지가 방문한 현대 그린 에너지스테이션과 상암 수소스테이션이 있다. 상암수소스테이션은 난지 미술 창작 스튜디오와 공존해 있다.

그럼 본격적으로 충전 방법을 살펴보자. 350bar의 사양을 가진 수소 충전기를 이용할 경우 약 300km 가량의 거리를 주행할 수 있다. 수소 버스 충전 시 350bar 사양을 이용한다면 약 35~40분, 700bar를 이용한다면 350bar 사양 충전 시간의 절반 정도인 약 15~20분 정도가 소요된다.

관계 법령에 따르면 현재 우리나라는 고압가스 안전관리법에 따라 수소 자동차 충전소엔 반드시 안전관리자가 상주해 있어야 한다. 관리자 없이 혼자 충전하는 것은 불가능한 것이다. 고압가스로 인한 사고를 방지해 공공의 안전을 확보하기 위함이다. 이를 인지해 수소차 추전 시엔 반드시 안전관리자의 도움을 받아 충전하도록 하자.

수소 충전을 할 때는 커넥터 타입을 선택해야 하는 전기차와 달리 버스 전용과 승용차 전용으로 나뉘었다는 점도 알아두자. 수소 충전이 완료되면 차체 바닥에 물이 고이게 된다. 수소와 산소가 결합해 전기와 물을 생산해내는 수소차에서 배출된 물이다. 이 물은 식수로 사용할 수 있을 정도로 깨끗한 물이라고 한다.

현재 수소차 충전 인프라는 열악하다고 볼 수 있다. 하지만 향후 국내에 충전소를 확충 설치할 예정인 것으로 전해졌다. 수소차는 달리는 공기청정기라고도 불릴 정도로 친환경적인 차다. 게다가 충전 과정에서 배출된 물이 식수로 사용될 수도 있다는 것은 그만큼 친환경이라는 단어와 가장 걸맞는 차량이라고 할 수 있다.