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2018년 4월 25일 수요일

값비싼 수소 연료 전지 차량의 대안? 수소 연소 엔진 트럭 등장



(ULEMCo's modified Volvo truck burns hydrogen instead of gasoline for a zero-emission combustion powertrain(Credit: ULEMCo))


 영국의 ULEMCo라는 제조사에서 수소를 연료로 사용하는 내연 기관 트럭을 선보였습니다. Volvo FH16를 베이스로 개조된 이 프로토타입 수소 연소 엔진 (hydrogen combustion engine)은 300마력 이상의 출력과 300km의 주행이 가능하다고 합니다. 수소는 고압 탱크에 저장하는 형식으로 보입니다. 


 사실 수소를 연료로 사용하는 가솔린 혹은 디젤 엔진은 그렇게 낯선 존재는 아닙니다. 수소 연료 차량은 LNG 혹은 LPG 차량과 근본적으로 다를 게 없습니다. 차이점은 수소가 천연가스에 비해 액화시키기 어렵고 끓는점이 낮아 다루기가 좀더 어렵다는 점입니다. 


 수소 내연 기관 트럭이 특이하게 보이는 이유는 아마도 수소 연료 전지 기술이 더 주목받고 있기 때문입니다. 수소 연료 전지는 움직이는 부분없이 수소와 산소를 직접 물로 바꾸면서 전기를 생산합니다. 따라서 에너지 전환 효율이 30%를 넘기 어려운 내연 기관에 비해 월등히 높은 효율을 자랑합니다. 


 그러나 연료 전지에도 몇 가지 상용화를 막는 단점이 있습니다. 비용이 기존의 내연 기관 대비 비싼데다 대개 수명도 비교적 짧아는 것입니다. 따라서 과거에도 BMW를 비롯한 제조사에서 수소 연소 엔진 자동차를 시판한 적이 있었습니다. 내연 기관의 연료 효율성은 연료 전지 대비 절반 수준이지만, 기존의 내연 기관을 그대로 사용할 수 있는 것은 물론 하나의 차로 화석연료와 수소 모두 연료로 사용할 수 있는 장점이 있기 때문입니다. 수소 충전소가 매우 드문 현실에서 이는 큰 장점입니다.  



 하지만 현재 수소 연료에는 몇 가지 큰 문제가 있습니다. 가장 큰 문제는 수소의 가장 중요한 생산 원료가 천연가스 같은 화석연료라는 사실입니다. 따라서 다루기 힘든 수소로 전환하는 것보다 그냥 천연가스 자체를 연료로 사용하는 것이 훨씬 경제적입니다. 솔직히 온실가스 문제만 아니라면 수소만 추출해서 사용하는 것은 별다른 이점이 없습니다. 두 번째 문제는 수소가 매우 폭발력이 강한 기체로 사고시 위험도가 더 크다는 점입니다. 마지막으로 매우 낮은 온도에서 액화되는 특징으로 장기간 보관이 까다롭습니다. 


 이런 문제점을 감안하면 수소 연소 엔진 트럭 역시 전망이 밝다고는 할 수 없겠지만, 전기 트럭의 경우 무겁고 비싼 배터리가 큰 기술적 장애가 되고 있습니다. 따라서 차세대 친환경 트럭 부분에서 반드시 경쟁력이 없다고 할 수 없는 상태입니다. 


 물론 그래도 쉽다는 이야기는 아니죠. 수소 연소 엔진 차량 자체는 쉽게 제작할 수 있지만, 현재까지는 화석 연료에서 완전 벗어난 연료도 아닌데다 경제성 면에서도 특별히 이점을 찾기 어려워 앞으로 특수 용도라도 활용될 수 있을지는 미지수입니다. 


 참고 





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