수소차와 전기차 중 어떤 걸 타볼까?

친환경 자동차의 양대산맥(?)이라고 하긴 뭣하고, 지금은 전기차가 대세로 굳어서 한 때 라이벌일 뻔했던 수소차, 그리고 전기차에 대해 알아보겠습니다. 

 

 

(FCEV)라고도 하는 수소 연료 전지 자동차는 휘발유나 경유 대신 수소를 연료원으로 사용하는 전기 자동차의 일종입니다. 전기 분해라는 과정을 통해 수소 가스에 저장된 화학 에너지를 전기로 변환하여 작동합니다.

 

수소차의 작동 원리 <그림 출처 : https://img1.daumcdn.net>

자동차에는 양극, 음극 및 전해질을 포함하는 개별 셀로 구성된 연료 전지 스택이 있습니다. 수소 가스는 양극에 공급되고 산소는 음극에 공급됩니다. 전해질은 두 가스를 분리하고 양성자만 통과시킵니다. 이것이 화학 반응을 일으켜 전자가 방출되어 전기 모터에 동력을 공급하는 전류를 생성하는 방식입니다.

 

 

수소 연료 전지 자동차에서 배출되는 물질은 수증기가 유일하며 매우 깨끗하고 친환경적인 자동차 기술입니다. 또한 배터리 전기 자동차보다 주행 거리가 길고 단 몇 분 만에 충전할 수 있어 기존 가솔린 자동차보다 실용적인 대안이 될 수도 있었습니다.

 

그러나 높은 생산 비용, 수소 연료 생산 및 유통을 위한 인프라 부족 등 수소 연료 전지 자동차가 대중의 사랑을 독차지하기에는 몇 가지 과제가 남아있는 상태입니다. 수소차가 전기차에 밀리는 이유는 사실 간단합니다. 어떤 천연 에너지원으로부터 전기를 만들었다고 치면요, 전기차는 이 전기를 바로 충전해서 달릴 수 있는데요. 수소차는 전기로 다시 수소를 만들고, 이 수소를 탑재해 차량 내부에서 다시 전기를 생산해서 달리는 과정을 거치기 때문에 에너지 생산과 활용 단계를 한 번 더 거치게 됩니다. 에너지는 다른 에너지로 변환이 될 때 당연히 손실이 발생하고, 심지어 수소생산을 위해 변환 과정을 한 번 더 거치게 되므로 비용이 높을 수밖에 없는 비효율적 구조를 갖고 있습니다.  전기는 한 번 내보내면 없어지기 때문에 어차피 못쓰게 되는 잉여전기를 활용하여 수소를 생산하는 공법, 친환경 에너지를 통한 수소생산 등 수소의 생산비용이 점점 낮아지고 있어 수소를 실생활에 공급하기 위한 엔지니어들의 노력 곧 빛을 보게 되리라 믿습니다. 

 

 

 

반면에 전기차에 대한 시장의 관심은 매우 뜨겁죠. (EV)라고도 하는 전기 자동차는 충전식 배터리 또는 기타 에너지 저장 장치에 저장된 전기 에너지를 사용하여 하나 이상의 전기 모터로 구동되는 차량입니다. 기존의 휘발유 또는 디젤 자동차와 달리 전기 자동차는 오염물질의 배출이 전혀 없어 더 깨끗하고 환경 친화적인 기술입니다.

 

전기 자동차는 환경적 이점, 낮은 운영 비용 및 높은 효율성으로 인해 최근 몇 년 동안 큰 인기를 얻고 있습니다. 집이나 공공 충전소에서 충전할 수 있으며 많은 최신 모델은 한 번 충전으로 수백 km의 주행거리를 달릴 수 있습니다. 또한 전기 자동차는 소모되는 부품이 적고 오일 교환이 필요하지 않기 때문에 기존 자동차보다 유지 관리비가 적게 듭니다.

 

전기 자동차에는 배터리 전기 자동차(BEV)와 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)의 두 가지 주요 유형이 있는데요. BEV는 내연기관이 없는 순수 전기로 구동되며, PHEV는 전기 모터와 가솔린 엔진을 병행 사용할 수 있는 방식이지만 배터리 방식의 전기 자동차에 비해 대중의 관심은 덜한 편입니다.

 

 

한 번 충전으로 500km 이상 주행 가능한 전기차 EV6 <그림 출처 : https://wimg.mk.co.kr>

 

전기 자동차는 충전 인프라가 널리 보급되었다면 더 빠른 속도로 내연기관의 시장을 잠식했을지도 모르지만 현재는 매우 제한적 범위에서 사용자가 늘어나고 있는 것으로 보입니다 그러나 정부와 민간 기업은 충전 시설 확충에 투자하고 있으며 이는 향후 전기 자동차의 인기와 보급률을 빠르게 높이는 데 도움이 될 것으로 예상됩니다.

 

 

그럼 전기자동차와 수소자동차 중에 어떤 자동차를 타는 게 나을까요? 전기차와 수소차 모두 각각의 장단점이 있어 어느 것이 더 낫다고 단정짓기는 어려운데요. 

 

 

1. 배기가스 배출: 두 가지 유형의 차량 오염물질이 전혀 배출되지 않아 기존 휘발유 또는 디젤 차량보다 환경 친화적입니다. 그러나 수소 연료의 생산을 위해 사용된 공법에 따라 탄소 배출량이 많다는 지적도 있습니다. 전기 자동차는 풍력이나 태양광 발전과 같은 신재생 에너지원으로부터 직접 충전할 수 있어 더욱 환경 친화적일 수 있습니다.

 

 

2. 주행 거리: 수소 연료 전지 자동차는 일반적으로 배터리 전기 자동차보다 주행 거리가 더 길고 더 빨리 연료를 보급할 수 있습니다. 하지만 수소연료를 생산·보급할 수 있는 인프라가 부족해 충전소를 찾는 것이 어려울 수 있습니다.

 

 

3. 차량가격: 두 종류의 자동차 모두 기존 휘발유 자동차보다 비싸지만 전기 자동차의 생산비용은 최근 몇 년 동안 급격히 감소하고 있습니다. 다만 최근 러시아-우크라이나 전쟁 여파로 원자재값이 널뛰기를 하고 있어 소비자가 체감하지는 못하고 있는 상황입니다. 전기차에 비해 수소차는 아직 시중에 인지도가 낮고 보급도 적어서 대량 생산 인프라 구축이 미비해 더 비싸다고 보면 됩니다.

 

 

4. 유지 보수: 전기 자동차는 기존 자동차보다 움직이는 부품이 적기 때문에 유지 보수가 덜 필요합니다. 수소차도 휘발유차보다 설계가 간단하지만 연료전지 스택의 복잡성으로 인해 보다 전문적인 유지관리가 필요할 수 있어 비용이 조금 더 발생할 가능성이 높습니다.

 

전기차와 수소차 비교표 <그림 출처 : https://pds.joongang.co.kr>

 

전기 자동차와 수소 자동차 사이의 선택은 소비자의 취향과 상황에 따라 달라질 것입니다. 대부분의 사람들에게 전기 자동차는 충전 인프라의 접근성이 더 높고 비용이 저렴하기 때문에 더 나은 선택일 가능성이 높습니다. 실제 판매실적도 비교하기 힘들 정도로 시장의 선택은 전기자동차에 치우쳐 있습니다. 그러나 수소 자동차는 더 긴 주행 거리가 필요한 운송수단이나 특정 상업 또는 산업 응용 분야에 적용될 수 있어 어두운 미래만 있는 건 아닙니다.