[카라이프]자동차의 미래 암호名, 지구를 지켜라

친환경차 어디까지 왔나 <하>
플러그인 하이브리드·수소연료전지차 각광
현대차 쏘나타, 전기 주연료로 쓰는 PHEV 공략
유해가스 없는 FCEV도 국내외 보급경쟁

[아시아경제 최대열 기자]차(車)를 만드는 건 어려운 일이지만 파는 것도 못지 않게 어렵다. 업체간 경쟁이 치열한데다 차라는 재화가 수천만원에 달하는 고가이기 때문이기도 하다.

친환경차의 경우 몇가지 걸림돌이 더 있다. 아직 초창기인 까닭에 차값에 막대한 개발비용이 반영돼 있다는 점, 또 차가 잘 다닐 수 있는 인프라가 제대로 구축되지 않은 점 등이 꼽힌다.

플러그인 하이브리드(PHEV)는 지금껏 친환경차 가운데 이러한 장애물을 가장 잘 헤쳐나갈 차종으로 꼽힌다. 반면 수소연료전지차(FCEV)는 현실적인 난제가 산적해 있으나 궁극의 친환경차로 거론되고 있다.

LF쏘나타 플러그인 하이브리드

◆쏘나타도 가세…PHEV 경쟁 가열 = PHEV는 최근 선보이는 각종 친환경차 가운데 성장세가 가장 두드러지는 분야다. 기존 하이브리드가 화석연료를 기반으로 한 상태에서 배터리ㆍ모터는 보조수단 성격이 강했다면, PHEV는 배터리ㆍ모터가 메인이고 엔진이 서브다.

일단 전기차모드로만 중장거리를 시속 100㎞ 안팎까지 소화한다. 기름만 써서 달릴 수도 있고, 원하면 모터를 섞어 다니는 것도 가능하다. 시장조사업체 IHS에 따르면 지난해 전 세계 PHEV 판매량은 16만대 정도로 순수전기차에 비해 적었으나 2020년이면 140만대로 전기차보다 많이 팔릴 것으로 전망된다.

현대차도 PHEV 대열에 뛰어들었다. 최근 북미국제오토쇼에서 처음 공개한 쏘나타 PHEV는 ℓ당 17㎞(연구소 자체 측정치로 미국 표기방식에 따른 수치를 한국식으로 환산)를 가며 전기모터만으로 35㎞ 이상 주행가능하다.

유럽 고가브랜드는 일찌감치 PHEV를 친환경 주력차종으로 내세웠다. 아우디는 지난해 해치백차종을 개량한 A3스포트백 e-트론을 내놨으며 메르세데스-벤츠 역시 최고급세단 S클래스의 PHEV모델을 출시했다. 아우디나 벤츠 모두 중소형세단부터 SUV 등 다양한 차종의 PHEV를 내놓을 계획이라고 밝혔다. BMW의 i8이나 포르셰의 카이엔 S E-하이브리드는 '달리는' 성능까지 놓치지 않으려는 PHEV다.

아우디 플러그인 하이브리드 A3스포트백 이트론

PHEV를 만드는 제작사나 사는 사람이 많아지는 건 가장 '현실적인' 친환경차로 꼽히기 때문이다. 하이브리드에 비해 소요되는 기름은 훨씬 적으면서 방전 걱정에서도 자유롭다. 아우디의 경우 기존에 운영하던 생산라인에서 각종 PHEV 모델을 그대로 생산할 수 있어 생산단가를 낮추는 동시에 수요에 탄력적으로 대응할 수 있다.

완성차업계 관계자는 "PHEV는 도심 등 일상에서는 전기차로 쓰다가 교외 장거리 운행이나 충전 도중 급히 쓸 때는 기름을 써 상황에 따라 맞춰 운전하는 게 가능하다"고 설명했다.

◆궁극의 친환경차, 수소연료전지차 = 도요타는 최근 FCEV의 핵심기술인 연료전지와 관련해 갖고 있던 특허를 공유키로 했다. 심사계류중인 특허를 포함해 5680건에 관한 특허실시권을 무상으로 제공키로 한 것이다.

배경은 간단하다. 혼자 기술을 독점해 얻는 이익보다 다수와 공유해 관련산업을 활성화시켜야 얻는 게 더 많다고 판단했기 때문이다. 도요타는 "수소차 개발과 시장진출을 진행하는 자동차 메이커와 수소충전스테이션 정비를 진행하는 에너지회사 등과의 협조체제가 중요하다는 생각에 따른 것"이라고 설명했다.

도요타 수소연료전지차 미라이

이 같은 결정은 앞서 하이브리드에서의 '패착'을 되풀이하지 않겠다는 의지로 볼 수 있다. 20여년 전 도요타가 양산형 하이브리드차를 처음 내놨을 당시에는 기존 화석연료를 쓰는 차를 충분히 대체할 수 있을 것으로 내다봤으나, 현실은 그렇게 바뀌지 않았다.

친환경차 가운데 하이브리드 비중이 80%가 넘는 수준이긴하나 여전히 전체 완성차 가운데 차지하는 비중은 2% 남짓한 수준에 머물러 있다. 앞서 지난해 6월 특허공개를 결정한 미국 전기차업체 테슬라의 영향도 적잖이 받은 걸로 보인다.

현대차는 경쟁사보다 한발 늦은 90년대 후반 들어 FCEV 개발에 착수했으나 가장 먼저 양산체제를 갖췄다. 유럽 등 일부 지역에서는 지난해부터 팔고 있으며 미국에서는 올해부터 판다. 지난해 유럽연합 산하 기관에서 시작한 FCEV 보급 확대사업에서 가장 많은 차를 보급하는 업체로 낙점됐으며, FCEV로는 처음으로 지난해 워즈오토가 선정한 세계 10대엔진에도 이름을 올렸다.

현대차 직원이 울산공장 내 수소연료전지차 전용라인에서 투싼 수소연료전지차에 연료전지시스템을 장착하고 있다.

FCEV를 친환경차의 종착지로 일컫는 건 유해가스 배출이 전혀 없는데다 충전시간이 짧고 주행거리가 긴 장점 때문이다. 아직 수소 정제 및 저장기술이 초창기인 탓에 비용이 많이 들고 인프라 구축이 어려운 건 단점이다. 앞서 FCEV 양산차를 선보인 현대차, 도요타에 이어 혼다, 포드, GM, BMW 등 다른 완성차업체도 이른 시일 내 가시적인 성과물을 보여줄 전망이다.

아울러 수소라는 자원이 가진 특성에도 기인한다. 인류가 써온 자원의 역사를 살펴보면 탄소를 줄여나가면서 수소를 늘려나가는 흐름이 발견된다. 나무는 탄소와 수소 비율이 1:1~1.1, 석탄은 1:1.5, 석유는 1:2 정도로 알려졌다. 20세기 들어 사용이 빈번해진 LNG는 1:4다.

우항수 울산테크노파크 화학기술연구센터장은 "고체에서 기체연료로 전환되면서 탄소함량이 낮아지고 수소가 높아졌다"며 "탄소가 전혀 없고 에너지가 높은 수소가 미래 에너지의 답"이라고 설명했다.

최대열 기자 dychoi@asiae.co.kr