수소연료전지차
친환경 모빌리티의 미래를 달리다
세계 최초의 수소연료전지차(FCEV)를 만나기 위한 15년의 기다림
지난 2012년 9월 프랑스 파리에서 개최된 ‘2012 파리 모터쇼’는 행사 기간 내내 뜻밖의 소식으로 술렁였습니다. 현대자동차가 전 세계 자동차 메이커 중 최초로 수소연료전지차 양산형 모델인 ‘ix35 Fuel Cell’을 선보이면서 행사장의 주인공은 삽시간에 바뀌었습니다. 현대자동차는 지난 1998년 연료전지 개발을 시작으로, 2003년에는 독자개발 스택을 탑재한 수소연료전지차 개발을 위한 프로젝트에 착수하여 불과 3년 만인 2006년에 세계 최고 수준의 수소연료전지차 독자 개발에 성공함으로써 주요 부품의 국산화를 이루어내며 1차 목표를 달성했습니다. 하지만 현대자동차는 이에 만족하지 않고 기존 내연기관에 뒤지지 않는 동력 성능 확보와 핵심 부품의 모듈화, 저가 소재 개발, 양산 공법 개발에 이르는 4단계 과정을 더해 2013년 마침내 ‘세계 최초의 수소연료전지차 양산’을 현실화하였습니다.
자연에서 가져온 수소가 자동차의 새로운 추진동력
수소연료전지차 동력의 주원료인 수소는 수력, 풍력, 태양열 발전을 통해 지속적인 모집이 가능해 차세대 에너지원으로 관심받는, 가장 핫(Hot)한 에너지 자원입니다. 에너지로 변화하는 과정도 단순해서 1차로 수소저장 탱크에 모인 수소는 연료전지로 옮겨져 수소이온과 전자로 나뉘고, 그중 수소이온은 공기 중 산소와 반응해 물이 됩니다.
이 화학반응에서 만들어지는 전기에너지가 인버터를 거쳐 모터로 전달되면 이 힘이 타이어로 전달돼 자동차가 움직입니다. 이렇게 쉽게 에너지가 만들어진다니 신기하시겠지만, 사실 세상에서 가장 어려운 일과 쉬운 일은 통하는 법입니다. 그리고 이 어려운 공정을 쉽고 간단하게 만드는 것이 바로 현대자동차가 보유한 핵심기술입니다.
생소함과 복잡함을 넘어 세계 시장에서 인정받은 기술력
수소연료전지차는 일반적인 자동차 엔진 대신, 연료전지 스택과 모터 제어기, 배터리, 수소탱크 등을 갖추고 있습니다. 이들은 각각 충전된 수소와 산소를 반응시켜 전기를 생산하고(연료전지 스택), 전기로 구동력을 발생시키며(모터 제어기 등 전기동력 부품), 고압의 수소를 안전하게 저장·공급하고(수소탱크), 보조에너지를 저장·공급하는(배터리) 역할을 합니다.
물론 다른 친환경 자동차와 마찬가지로 감속 시에는 운동에너지로 모터를 구동시켜 배터리를 충전하는 기능도 갖추고 있습니다. 투싼 ix Fuel Cell에 탑재된 파워트레인은 미국 자동차 전문 미디어인 ‘워즈오토(Wardsauto)’가 선정하는 ‘2015 10대 최고 엔진(2015 Ward’s 10 Best Engines)’에 선정되어 그 성능을 인정받았습니다.
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A.수소 저장 시스템 / B. 고전압 배터리 / C. 연료 전지 스택 / D. 전기 구동 모터 및 감속기 / E. 전력 변환장치
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1단계: 탱크에 저장된 수소가 연료 전지 스택으로 공급됩니다.
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2단계: 유입된 산소가 연료 전지 스택으로 공급됩니다.
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3단계: 연료 전지 안에서 산소와 수소가 반응을 일으켜 전기를 생산합니다.
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4단계: 발생된 전기가 모터와 배터리로 공급됩니다.
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5단계: 그리고 배출되는 것은, 물 뿐입니다.
부산물도 자연으로 돌려보내는 친환경 에너지사용 시스템
그렇다면 에너지를 얻고 난 부산물은 어떤 형태로 남게 될까요? 수소연료전지차는 매연이 발생하는 현재의 자동차와는 달리 에너지 발생 후의 부산물이 물로 배출되고, 그 물은 다시 자연으로 돌아갑니다. 이쯤 되면 수소연료전지차가 공해를 만들지 않는 100% 친환경 자동차라는 사실이 이제 이해되실 겁니다. 게다가 수소가 존재하는 한, 수소연료전지차의 원료는 무궁무진하게 만들어지는 셈이니 새로운 에너지원으로 각광받는 또 다른 이유가 바로 여기 있습니다.
‘블루드라이브(Bluedrive)’의 실현은 현대자동차 친환경 전략의 마침표
현대자동차가 수소연료전지차 개발에 심혈을 기울인 궁극적인 이유는 바로 현대자동차가 출시한 친환경 브랜드 ‘블루드라이브(Bluedrive)’에 담겨 있습니다. 투명한 하늘과 맑은 바다가 떠오르는 기분 좋은 컬러 ‘블루’에는 이산화탄소(CO2)가 없습니다. 오염물질이 전혀 배출되지 않는 자동차를 통해 ‘환경오염 제로(ZERO)’의 깨끗한 자동차 환경을 만들어 내는 것이 바로 현대자동차가 추구하는 친환경 전략 ‘블루드라이브’의 궁극적인 목표이자 지향점입니다.
현대자동차의 투싼ix35 Fuel Cell에 대해 더 자세히 알아보세요
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