[미래車이야기]미세먼지 99% 감소?..우리가 몰랐던 수소전기차의 비밀

[이데일리 노재웅 기자] 미래 자동차 산업의 중심에 서게 될 친환경차. 국내에선 수소전기차가 핵심 역할을 할 것으로 기대를 모으고 있다. 일반 내연기관차는 물론 다른 친환경차와 비교해도 훨씬 더 뛰어난 성능과 친환경성을 보여주기 때문이다. 특히 수소전기차는 미세먼지 저감효과에서 우리가 알던 것보다 더 많은 장점이 있다고 한다. 그동안 잘 몰랐던 수소전기차의 비밀을 현대자동차의 도움으로 밝혀본다.

<자료=현대차 제공>

수소전기차는 ‘움직이는 공기청정기’

세계보건기구에 따르면 몸무게 64kg의 성인 1명이 1시간 동안 호흡하는 데 필요한 공기량은 0.63kg이다. 현대차(005380)의 수소전기차 넥쏘의 1시간 운행 시 정화하는 공기량은 26.9kg. 계산해보면 성인 42.6명이 1시간 동안 마실 수 있는 깨끗한 공기를 생산한다는 뜻이다.

단위를 좀 더 넓혀서 넥쏘 10만대가 승용차 기준 하루 평균 운행시간인 2시간을 주행하면 성인 35만5000여명이 24시간 동안 마실 수 있는 공기를 정화하게 된다. 이는 854만명이 한 시간 동안 호흡하는 공기의 양이자, 현재 서울시 전체 인구의 86%에 해당하는 규모다.

일반 승용차보다 일 주행거리가 훨씬 긴 버스가 수소전기버스로 대체된다면 어떻게 될까. 공기정화 효과가 더욱 커질 것이다. 현대차의 실주행 측정치에 따르면 수소전기버스 1대가 1km를 달리면 4.863kg의 공기 정화가 가능하다. 수소전기버스가 연간 8만6000km를 주행한다면 총 41만8218kg의 공기 정화가 가능한데, 이는 성인(64kg) 약 76명이 1년 동안 깨끗한 공기를 마실 수 있는 양이다. 만약 서울시에서 운행하는 시내버스 6951대가 모두 수소전기버스로 대체된다면 약 53만명이 1년 동안 깨끗한 공기를 마실 수 있다.

<자료=현대차 제공>

넥쏘의 3단계 공기 정화 시스템

수소전기차는 이산화탄소나 기타 오염물질을 배출하지 않고, 오직 순수한 물만을 배출한다. 이런 일이 가능한 건 수소전기차의 동력 발생 시스템 때문이다. 수소전기차는 수소탱크의 수소를 연료전지 스택에 보내 공기 중의 산소와 결합할 때 발생하는 전기를 이용해 모터를 구동한다. 전기를 발생시키는 연료전지 스택은 일종의 전기화학 반응기인데, 내구성을 확보하기 위해서는 청정한 산소를 공급해줘야 한다.

이를 위해 수소전기차 넥쏘에는 3단계 공기정화 시스템을 적용했다. 먼저 넥쏘로 유입된 공기는 공기필터(먼지 및 화학물질 포집)를 통해 초미세먼지 97% 이상이 제거되며, 두 번째로 막 가습기(가습막을 통한 건조공기 가습)의 막 표면에서 초미세먼지가 추가로 제거된다. 마지막으로 연료전지 스택 내부 미세기공 구조의 탄소섬유 종이로 된 기체확산층(공기를 연료전지 셀에 골고루 확산시키는 장치)을 통과하면 초미세먼지의 99.9%이상이 제거된 청정공기가 배출되는 것이다.

<자료=현대차 제공>

한 번 충전으로 서울에서 부산까지

수소전기차 넥쏘는 차세대 동력인 수소연료전지시스템과 첨단 ADAS 기술 등을 적용했으며, 5분 이내의 충전시간으로 세계 최고 수준인 609km의 주행거리를 구현하는 등 현대차의 미래 기술력이 집대성된 ‘미래형 SUV(Future Utility Vehicle)’다. 넥쏘의 개선된 주행거리는 이전의 투싼 수소전기차보다 약 40% 향상된 수준이다.

현대차 관계자는 “현대차는 세계 최초로 수소전기차 양산, 수소전기차 파워트레인 최초 북미 10대 최고 엔진 선정 등 수소전기차 시장을 선도해왔다”며 “평창 동계올림픽에 넥쏘를 투입해 평창과 강릉 내 주요 거점에서 누구나 예약을 통해 시승할 수 있는 체험 프로그램을 운영하고 있다. 이와 함께 넥쏘 5대는 올림픽 기간 중 평창 경기장 주변을 왕복하는 자율주행 체험 차량으로도 활용되고 있다. 미래 친환경차 시장을 선도하며 더 깨끗한 세상을 만들어나갈 현대차 친환경 수소전기차의 모습을 기대해달라”고 말했다.