[대한민국 최초] 달리는 공기청정기…수소전기차 통해 4차 산업혁명 이끈다

현대차 수소전기차 '넥쏘'

연비 96.2㎞/㎏ … 한 번에 609㎞주행 #공기 정화 기능 갖춘 ‘궁극의 친환경차’

현대차는 수소전기차인 ‘넥쏘’를 앞세워 4차 산업시대를 이끌고 있다. 넥쏘는 지난해 8월 첫 공개 됐고 지난 1월 미국 라스베가스에서 열린 CES 2018 에 출품해 우수한 상품성과 디자인으로 주목을 받은 바 있다. 지난 2월 평창올림픽을 앞두고 국내 언론에 공개했다.

넥쏘는 복합연비는 96.2㎞/㎏(17인치 타이어 기준)으로 한 번에 총 6.33㎏의 수소를 충전해 609㎞ 를 주행할 수 있다. 수소전기차에 최적화된 파워트레인 구조로 최고출력 113㎾(154ps)를 갖췄다. 넥쏘는 정부 보조금 2250만원과 예상 지자체 보조금 1000만~1250만원을 모두 지원받을 경우 3390만~3970만원 사이의 중형 SUV 가격에 구매가 가능해진다.

현대차는 수소전기차 넥쏘로 4차 산업시대를 이 끌고 있다. 수소전기차는 공기 청정의 기능도 가 지고 있어 ‘궁극의 친환경차’로 여겨지고 있다. [사진 현대차]

현대차는 수소탱크 총격시험, 파열시험 등 인증시험을 실시해 안전성을 입증받았다. 기존 충돌시험 항목에 더해 수소밸브 부위 직접 충돌, 후진 시 수소탱크 하부 타격시험 및 화재 안전성 평가 등 악조건에서 수소탱크 안전성을 재차 점검했다. 그뿐만 아니라 전방 충돌 성능을 획기적으로 보강한 전방구조물 및 수소탱크 보호를 위한 차체 구조물 적용으로 차량 자체의 충돌안전성도 확보했다. 또 수소연료전지 부품의 품질 보증기간을 10년 16만㎞로 운영해 전용 부품에 대한 고객 부담도 최소화했다.

전기차와 수소전기차는 공해배출물이 없다는 점에서 동일하게 무공해차다. 하지만 수소전기차는 외부의 오염된 공기를 정화하는 공기 청정의 기능도 가지고 있어 ‘궁극의 친환경차’로 여겨지고 있다. 넥쏘는 수소탱크의 수소를 연료전지 스택(수소와 산소를 반응시켜 전기와 물을 만드는 장치)에 보내 공기 중의 산소와 결합하면서 전기를 일으켜 모터를 구동한다.

연료전지 스택은 내구성을 확보하기 위해 청정 공기만 사용한다. 이를 위해 넥쏘는 3단계 공기정화 시스템을 갖췄다. 먼저 유입된 바깥 공기는 공기필터(먼지·화학물질 포집)를 거치면서 초미세먼지(PM2.5)의 97% 이상이 걸러지고, 두 번째로 막 가습기(가습막을 통한 건조공기 가습)의 막 표면에서 나머지 초미세먼지가 추가로 제거된다. 마지막으로 연료전지 스택 내부 미세기공 구조의 탄소섬유 종이로 된 기체확산층(공기를 연료전지 셀에 골고루 확산시키는 장치)까지 통과하면 초미세먼지의 99.9% 이상이 걸러지고 깨끗한 공기만 배출된다. 이에 따라 넥쏘를 1시간 운행할 경우 공기 26.9㎏이 정화된다. 이는 성인(체중 64㎏기준) 42.6명이 1시간 동안 호흡할 수 있는 양이다.

현대차는 수소를 1회 충전해 415㎞까지 주행할 수 있는 투싼 수소연료전기차를 세계 최초로 독자 개발해 지난 2013년 3월부터 양산하기 시작했다. 투싼 수소연료전기차는 지난해 미국 자동차 전문 조사기관인 워즈오토에서 발표하는 ‘2015 10대 엔진’에 수소차 엔진으로는 최초 선정되는 등 기술력을 인정받았다. 이와 함께 현대차는 2000년에 캘리포니아 연료전지 시범사업(CaFCP)에 참여하면서 싼타페를 모델로 한 수소전기차를 처음으로 선보인 이래 기술 혁신을 위한 투자를 이어오고 있다.

현대차는 2004년 미 국책사업인 연료전지 시범운행 시행사로 선정되며 미국 전역에서 수소전기차 32대를 시범 운행해 차세대 환경친화 자동차 개발경쟁에서 주도적인 시장확보를 끌어낼 수 있는 계기를 마련했다. 이때 개발된 투싼 수소전기차는 연료시스템과 성능이 대폭 향상됐다. 양산 모델은 아니었지만, 스포티지와 모하비 수소연료전기차를 개발하며 주행거리·연비·베터리와 제어기술의 노하우를 축적해왔다.

송덕순 객원기자 song.deoksoon@joongang.co.kr