수소자동차에 대해 알아보자.

 

수소를 에너지로 사용하는 최대의 메리트는 연소후의 산화물로 물을 생성하여 가솔린엔진이나 디젤엔진과 같이 이산화탄소를  발생하지 않는다는것이다.

수소엔진은 수소를 혼합하는 방식에 따라 외부연료의 혼합방식과 내부연료의 혼합방식으로 나뉘어진다.

외부 연료의 혼합방식은 수소를 수소화합물 탱크내에 축적하여 수소와 공기의 혼합기를 흡기다기관을 통하여 엔진내에 분사하여 연소시키는 것이다.

이 외부의 연료 혼합방식은 이미 승용차 엔진으로서 실현 가능한 것으로서 기업이나 대학 등에서 연구되고 있다.

내부연료의 혼합방식은 가솔린 직접분사  엔진과 같이 수소를  직접 연소실에 분사하여 연소시키는 방식이며 주로 버스용 수소 엔진에서 연구가 되어지고 있다.

연료가 되는 수소는  고압탱크나 수소 흡장합금에 저장되어  있다.

현재 수소를 연료로 하는 동력으로서는 수소를 직접 내연기관에서 연소시키는 것보다 연료전지의 편이 주목되고 있다.

에너지 효율 또는 배기의 청정성으로 보아도 단연 연료전지를 채용한 EV가 뛰어나기 때문이다.

수소엔진은 이산화탄소를 배출하지 않는 청정한 엔진으로서 주목되고 있었으나 본질적으로 청정할려면 수소를 생산할때 화석연료를 사용하지 않는 방법이 필요하다.

그렇지 않으면 이산화탄소의 발생장소는 자동차를 사용하는 곳에서 연료를 제조하는 곳으로 이동시키는 것에 지나지 않기 때문이다.

그러기 위해서는  지구상의 어느곳에서나 존재하는 원료인 물에서 수소를 분리하는데 필요한 에너지를 이산화탄소를 발생시키지 않고 더욱맑고,더욱 경제적으로 ,보다 안정적으로 얻는것이 필수적인 것이 된다.

물을 전기 분해 하는데 적합한 전력원으로서는 수력,풍력,지열,태양열 발전 등 지구 환경내에서 리사이클 하는 에너지로 부터 얻는것이 바람직하지만, 경제적으로 충분한 양을 확보한다는 점에서 많은 해결되어야 할 문제점이 남아있다.

원자력발전은 이산화탄소를 발생하지 않는다는 점에서는  우수하지만 자원의 리사이클이나 환경문제로 남기고 있는 것이 현재의 문제점이다.

현재 미래 수소자동차 시장을 두고 양측은 서로 자신의 기술이 더 우월하다고 주장한다.

BMW를 비롯한 수소연료자동차 개발 진영은 뛰어난 주행 우수성을 강점으로 내세우는 반면 수소연료전지의 비싼 가격을 문제 삼는다.

BMW 측은 하이드로젠7에 대해 "100년 이상 검증된 내연기관을 선택해 드라이빙의 즐거움을 구현했다"고 밝혔다.

반대로 현대ㆍ기아차를 비롯한 수소연료전지자동차 개발 진영은 연료전지의 효율성이 뛰어나기 때문에 결국은 모든 자동차가 연료전지를 사용하게 될 것이라는 입장이다.

석유 가격이 상승일로에 있는 반면 연료전지의 가격은 갈수록 떨어지고 있는 것도 수소연료전지자동차의 상용화에 호재다.

수소 생산과 저장 문제, 수소충전소 구축 문제는 수소자동차 보급의 최대 걸림돌이다.

수소차시장에서 가장 앞서 있다는 평가를 받는 BMW도 여전히 최대 장애물로 인프라스트럭처 문제를 꼽을 만큼 전 세계적으로 수소자동차 기반시설은 초보단계다.

수소연료비를 줄이기 위해서는 우선 수소를 얻는 효율적인 기술개발이 필요하다.

수소 생산에서 가장 단기간에 가장 효율적인 기술은 천연가스에 함유된 수소를 추출하는 방식이지만, 이는 화석연료를 사용해야 한다는 점이 문제다.

결국 가장 유망한 기술은 궁극적으로 물을 분해하는 기술인데, 문제는 아직 상당수 기술이 기초연구 단계에 놓여 있다는 것이다.

최근에는 원자력발전소의 버려지는 열과 요오드를 활용해 대량의 수소를 생산하는 기술도 각광받고 있다.

수소 저장 기술에서 단기간에 활용할 수 있는 기술로는 기체상태 고압 저장이 꼽히지만, 기체 상태에서 부피를 줄여 저장용량을 늘리는 데는 한계가 있다.

극저온에서 액체 상태로 수소를 저장하는 기술이 지금까지는 그나마 부피를 가장 줄일 수 있는 실용 가능한 기술로 꼽힌다.

수소 생산과 저장 기술이 아직 미흡한 상황인 데다 수소충전소 하나를 설치하는 데 수십억 원이 필요한 실정이니 국내는 물론 세계적으로도 수소충전소의 수는 극히 제한돼 있다.