수소차 vs. 전기차 뭐가 더 좋을까? 당신의 선택은? 모터팩트 MotorFact Skip to content

수소차 vs. 전기차 뭐가 더 좋을까? 당신의 선택은?

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요즘 자동차 시장에서 가장 핫한 트렌드는 바로 전기차라고 할 수 있다. 전기차의 폭발적인 인기에 힘입어 테슬라의 경우 해외뿐 아니라 국내 시장에서도 기록적인 시간을 보내고 있는데 이런 전기차에 비해 약간 찬밥 신세를 면치 못하고 있는 반대 진영에 수소차가 있다. 아직은 두 진영 모두 발전해 나가고 있으며 개발될 여지나 연구의 결과에 따라 바뀌어질 부분들이 있어 섣불리 결정을 하기 어렵지만, 이 두 분류의 자동차에 대해 현재까지의 장단점을 비교 분석하며, 앞으로의 발전 가능성에 대해서 이야기 해보려 한다.

 모터팩트 정문항 기자

수소차
현대 넥쏘 수소차
수소 자동차 전기차
테슬라 모델 S

수소차와 전기차의 간단한 정의

먼저 수소차는 수소연료탱크에 충전된 수소를 공급 받아 즉시 전기로 발전하여 주행하는 자동차를 뜻하며 수소 전기차 라고도 부르며, 전기차는 전기를 이용하여 배터리를 충전해 그 전력을 동력원으로 삼아 주행하는 자동차를 전기차라고 한다.

수소차 전기차 발전 방식
친환경 에너지를 사용하여 수소차와 전기차를 충전하는 방식을 설명한 도표 (폭스바겐 제공)

수소차 vs. 전기차의 장점

수소차의 대표적인 장점으로는, 전기차에 비해 주행거리 면에서 우위에 있으며, 충전의 속도가 전기차와는 비교가 안되게 빨라서 마치 휘발유나 경유차의 주유 속도와 비슷한 수준의 충전속도를 갖고 있고, 친환경적인 면에서도 전기차에 비해 앞서는데 그 이유는 수소차의 충전효율을 위해 필수적인 청정한 공기가 필요하여 이를 위해 주변의 공기를 빨아들인 후 주변의 공기를 정화해주는 역할을 하므로 전기차에 비해 더욱 앞서는 부분이 있다.

반대쪽 진영인 전기차의 장점을 말하자면 먼저, 수소차에 비해 가격이 저렴하다. 수소차의 경우 촉매제가 있어야만 수소를 전기로 옮길 수 있는데, 이 가격이 매우 비싼 편이고 촉매제 중 가장 효율이 좋다고 알려진 백금의 경우에는 지구에 한정된 매장량으로 인해 점점 가격이 더 비싸질뿐만 아니라 백금을 쓰지 않는다고 해도 이를 대체하기 위해 다른 물질을 개발해야 하는 개발 비용 역시도 무시할 수 없을 것이다. 그리고 수소차와 비교했을때 전기차의 가장 큰 장점으로는 수소 충전소에 비해 압도적으로 많은 전기차 충전 인프라가 이미 갖추어져 있다는 점이다.

2019년 말을 기준으로 수소차 충전소는 전국에 총 29개소 밖에 없지만, 전기차 충전소의 경우에는 1만 8천대에 육박하므로 이미 어마어마한 인프라가 구축 되어 비교 할 수 없을 정도의 차이를 내고 있으며, 앞으로의 설치 계획 역시도 전기 충전소가 더욱 많이 설치될 것으로 전망된다. 그 이유는 수소차 충전소의 경우 안전성 확보를 위하여 수소를 충전하는 전문 인력 육성이 필요하고, 충전소의 설치 비용 및 유지 비용이 매우 비쌀 수 밖에 없으므로 충전 인프라를 과감하게 확대하기 어렵지만 그와 반대로 전기차 충전소의 경우에는 별다른 전문 인력이 필요 없을 뿐 아니라 대부분 무인으로 이용 가능하므로 충전소 설치에 훨씬 더 저렴한 비용이 들어가므로 앞으로의 충전 인프라 투자 역시도 더욱 쉬울 수 밖에 없다.

또한 전기차의 경우에는 집에도 충전 장비를 갖추어서 충전을 할 수 있으므로 충전 용이성이 더 뛰어나며, 또 다른 큰 장점으로 안전성 및 고장이 적다라는 점인데, 이는 수소차와 비교해서 뿐만 아니라 내연기관 자동차에 비해서도 전기차의 큰 장점인 부분이다.

전기차는 복잡한 내연기관 자동차에 비해 태생적으로 훨씬 간단한 설계가 가능하며, 이로 인해 부품이 매우 단순하여 수리 및 교체가 용이하고, 또한 단순한 설계로 인해 폭발의 가능성이나 누유 등 위험한 요소들이 적어 더 안전하다고 볼 수 있다.

수소차 단점
수소 충전소 폭발 사진

그렇다면 각 진영의 단점은?

이번엔 반대로 전기차 부터 단점을 말하자면, 짧은 주행거리가 가장 큰 단점으로 꼽히는데 아직까지는 충전에 걸리는 소요시간이나 인프라에 비해 주행거리가 부족하다라는 단점이 있고, 앞서 말한 충전시간이 기존 내연기관 자동차나 수소자동차에 비해 길다라는 단점이 있다 (물론 앞으로 개발되는 급속충전 기술에 따라 많이 따라잡을 가능성이 보이는 상황이다). 마지막으로 전기 충전소에 공급되는 전기는 대부분 화석연료를 사용하여 생산되기 때문에 수소차와 비교를 했을때 환경오염 문제에 자유롭다고 보기 어렵다는 점이 있다.

수소차의 단점은 충전 인프라 부족이 가장 치명적으로 다가오는데, 2019년 9월 기준으로 현재 국내에 29개소의 충전소밖에 보유하지 못했으며, 충전을 하다가 폭발할 가능성을 배제하기 어렵기 때문에 전문 인력 및 자동화 된 감시 장치 시스템이 필수적이고, 이러한 비싼 유지 비용으로 인해 전기 충전소에 대비하여 도심지와 같은 인구 밀집지에 설치하기 위해서는 더욱 많은 비용을 지불 해야만 가능하다는 점이다.

그리고 수소차에 필수적인 촉매제가 필요한데, 수소와 산소가 빠르게 만나 반응하여 전기를 만들어내는 특성상 그 속도가 중요하여 필라듐, 백금, 세륨 등 비싼 촉매제가 대부분이어서, 이로 인해 높은 양산 비용을 감당하기 위해 단가가 낮은 일반 자동차 보다는 단가가 높은 상용차에 설치하는 것이 더 효율적이라는 목소리가 있다 (실제로 남아프리카 공화국의 앵글로 아메리칸이라는 채굴회사는 현재 세계에서 가장 큰 수소 연료 트럭을 개발중에 있으며, 이 트럭은 수소연료전지+리튬이온배터리 시스템을 복합 사용하는 새로운 개념의 트럭이다). 이러한 단점 때문에 현재는 트럭이나 비행기 혹은 배에 쓰이는 것이 더욱 효율적으로 보인다.

순수전기차 BMW i3

마지막으로 각 진영의 단점을 커버하기 위한 개발 방안은 무엇일까?

수소차 진영에서는 단점 중 하나인 촉매제의 비싼 가격을 타개하기 위해 기존의 비싼 촉매제 대신 세라믹 코팅으로 촉매제를 대신하는 방안 및 나노 촉매제 등을 현재 개발중에 있으나 아직 완벽히 상용화 되기에는 시간이 걸리는 단점이 있다. 또한 아쉽게도 충전 인프라의 부족은 국가급의 개발 로드맵이 필요한 부분이라, 국가에서 투자를 해주지 않는다면 제조사 단독으로 이를 커버하기 위해서는 막대한 손해가 날 것으로 보여 적극적인 투자가 어려운 것이 사실이다.

그러나 만약 국가 단위의 투자를 받는다면 어떻게 될까? 실제로 미국 캘리포니아의 경우 제조사와 연방정부가 파트너십을 맺고 수소차 보급을 늘리고 있는데, 캘리포니아 주에만 45개의 수소차 충전소가 현재 운영중이며 2023년부터 2030년까지 매년 240억원을 투자해 총 1000여곳의 수소차 충전소를 구축할 계획이라고 하는데 이처럼 민.관의 공동투자가 있다면 충전 인프라 부족의 단점을 해결할 수 있을 것으로 보인다.

전기차의 경우에는 전기를 만들어 내기 위해 화석 연료를 사용해야 한다라는 점이 친환경적이지 않다라는 단점이 있는데 이와 같은 비판을 피하기 위해 영국의 한 에너지 회사에서 재미있고 기발한 방법을 연구 중에 있다. 바로 “수소 연료 전지”를 사용해서 전기차를 충전하는 방법인데 이는 풍력발전이나 태양광 발전 같은 친환경적인 발전을 할 때 필요 이상 생산되는 에너지를 물 전해조로 변환시켜 수소 연료를 생산 및 저장해 놓고, 저장해 두었던 수소 연료를 전력 수요가 최고조에 이를 때 전기차 충전소에 공급할 수 있는 시스템을 개발 중에 있다. 만약 개발 및 상용화가 된다면 친환경적이지 않다는 전기차에 대한 비판이 조금이나마 줄어들 것으로 보인다.

그리고 현재 전기 배터리 자체의 기술력과 충전시간 등 새로운 방식이 꾸준히 발전하고 개발되고 있는 모습을 비추어 본다면 앞으로 충전시간은 줄고 주행거리는 늘어나게 될 가능성이 매우 높다.

수소차
현대 넥쏘 수소차

수소차와 전기차 뭐가 더 좋을까?

지금까지 수소차와 전기차의 장단점을 분석하였는데, 우리나라의 경우 수소차 기술에 앞서고 있는 현대 자동차가 있으며 일본의 도요타 역시도 무서운 기세로 수소차와 수소충전 인프라를 개발 중에 있다. 하지만 아쉽게도 현재까지의 모습으로 비추어 봤을때 전기차의 장점이 비싼 수소차에 비해 더욱 많으며 그와 반대로 전기차의 단점은 적다.

또한 앞으로의 개발 가능성 역시 전기차가 우세한 것이 사실인 이 흐름을 바꾸기 위해서는 수소차 진영에서 더욱 혁신적인 기술이 개발되어야 하며, 근본적인 안전성 부분도 해결해야 전기차와의 승부에서 뒤지지 않을 것으로 보인다.

갤러리 : 현대 넥쏘 수소차

정문항 기자 <모터팩트 rased@motorfact.com>

사진출처 현대자동차, Tesla, Eletrek, Volkswagen, BMW Blog 

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