미세먼지 30%의 원인은 경유차 친환경 수소전기차가 핵심 방안
수소전기차 기술력 우위 선점했지만, 충전소 등 인프라 구축은 미흡

최근 연이은 고농도 미세먼지가 문제다. 마스크를 착용하지 않으면 숨쉬기조차 힘들다. 이에 따라 국가 및 지방정부 차원에서 차량 2부제, 외출 시 마스크 착용, 비상저감 조치, 공공기관 주차장 폐쇄 등의 대책을 내놓고 있지만 일회성 대책에 그친다는 지적을 받고 있다.

이에 대한 대책을 세우고 미세먼지 저감과 녹색 교통 실현을 위한 수소전기차 정책토론회가 열렸다. 각계 전문가들이 참여해 국내외 수소차 전망과 대책에 대해 논의하며 정책 입안에 대한 내용과 의견을 제시했다.

우리나라의 경우 온실가스 배출량 10% 이상이 내연기관 차량 위주인 수송부문에서 발생하고 수도권에서 배출되는 미세먼지의 30% 이상이 경유차에서 나오고 있다. 민관은 30%의 저감이 친환경 구축 중요 사항이며 이에 따라 친환경 보급차 확대방안에 주목하고 있다.

더불어민주당 박영선 의원은 토론회에서 “수소전기차 1대는 1시간 동안 70명이 정화된 공기를 마실 수 있고 원전의 역할을 하여 국민 건강은 물론 축적된 전기를 만들어 전력 확보에도 도움이 된다”라고 밝혔다. 우리 정부는 2022년까지 수소차 1만 5천 대와 수소충전소 310개소 구축을 목표로 하고 있다.

친환경 차량으로 거론되는 전기차와 수소전기차는 전기 에너지 사용방식에서 차이점이 있다. 전기차는 고전압 배터리의 전기 에너지를 인버터로 보낸다. 이를 통해 변환된 전기 에너지 모터를 구동한다. 즉, 전기차 구동을 위해서는 외부 전력의 공급을 받아야 한다. 자동차 자체에서 발생하는 무연을 줄여 친환경 차량으로 꼽히지만 무연탄, 석유, 화학을 이용한 전력 생산 과정에서의 미세먼지나 유해물질 발생은 역설적인 상황이다.



반면 수소전기차의 전기는 외부 공급이 아닌 ‘연료전지 스택’에서 수소와 공기 중 산소가 반응하여 전기와 열, 물을 생성한다. 차체에 탑재된 탱크의 압축 수소가 스택 내의 음극으로, 컴프레서를 통해 공급된 산소가 양극으로 흘러 화학반응을 일으킨다. 이때 수소는 수소이온과 전자로 나뉘며 전자는 인버터를 거쳐 전기모터로 전달된다. 수소이온은 공기 중의 산소와 반응해 물로 나온다. 전기를 저장하고 공급하는 원리가 아닌 전기를 생성하는 기관이다.

이렇듯 수소전기차는 온실가스를 배출하지 않고, 차에 탑재된 공기공급장치는 미세먼지 제거와 공기청정 기능을 갖추고 있어 친환경 조성의 실효적 방안으로 의의와 전망이 높다. 그리고 평창 동계올림픽과 패럴림픽 등을 계기로 수소전기차에 대한 인식 개선 및 수요가 증가한 상태다. 하지만 정작 확대 및 보급, 인프라 구축은 부족한 상황이며 이에 대한 방안이 필요하다.

토론회에서 발제를 맡은 한국교통연구원 박지영 부연구위원은 “기술적으로 소형차는 전기차가 유리하고 중, 대형차는 수소차가 담당할 것으로 본다”고 전망했다. 이어 “서로의 장단점이 있는 만큼 수소차와 전기차는 상당 기간 공존할 것”이라며 “충전시간이 짧고 주행 기간이 긴 수소전기차의 특징에 맞게 택시나 버스 등 공공교통수단에 부분 적용되어야 한다”고 밝혔다.

그리고 “지난해 미국은 26대, 유럽은 85대의 수소 버스가 운행 중이며 기술력보다는 충전소 구축과 운영을 우선 시행했다”며 “운행여건의 기반을 위한 인프라 투자가 선행되어야 한다”고 덧붙였다.

이어 구영모 자동차부품연구원 팀장은 발제문에서 “대중교통에 수소전기차가 적용되려면 연료전지시스템의 내구성 개선이 필요하고 수소충전소가 우선 구축되어야 한다”며 박 위원과 의견을 같이했다.



또한, 구영모 팀장은 “국민들의 관심 제고, 사업자의 경제성 및 효율성 향상을 위해 약 250대의 수소 택시와 50여 대의 수소 버스의 실증사업이 병행돼야 한다”고 말했다. 그리고 “수소 가격 책정에 대해 수소를 국가에너지로 편입해야 수소전기차와 충전소 보급에 진전이 이뤄질 것”이라고 주장했다. 이와 함께 “1만km 주행 시 공기청정 여과기를 교체해야 하는데 정부나 지자체 차원의 지원이 필요하다”며 인센티브도 강조했다.

발제 후 정책 입안을 위한 지정 토론이 진행됐으며 김종률 환경부 대기환경정책관, 김태년 한국자동차산업협회 상무, 송상석 녹색교통 사무처장, 신재행 수소융합얼라이언스추진단 단장, 김필수 대림대 자동차과 교수가 토론자로 참석했다.

김태년 한국자동차산업협회 상무
우리는 충분한 기술력을 보유하고 있음에도 상용화가 미뤄지면서 커머셜은 해외기업에 뺏긴 상태다. 내연은 유럽이, 전기차는 중국이 앞서나가고 있는 상황에서 수소차는 장기적으로 충분한 경쟁력을 가질 것으로 보인다. 수소차는 기술적 난이도가 높아서 엔지니어링과 구조적인 측면에서 복잡하다. 이는 부품업체나 고용측면 등 생태계 기반에도 도움이 될 것으로 본다.

이를 통해 제작사는 차량 성능개선과 가격 인하를 추진해야 하고 정부는 핵심부품 제조업체에 대한 R&D 지원이 필요하다. 자생적 경쟁력이 형성과 수소충전소 운영비 손실 지원을 위한 보조금 확보 및 충전 인프라의 선제적 구축과 비용 절감을 위한 핵심 부품 국산화 지원도 핵심이다. 현재 산업부, 환경부, 국토부로 분산되어 추진되고 있는 정책을 체계적으로 관리할 수 있는 컨트롤 타워 지정도 이뤄져야 한다.

송상석 녹색교통 사무처장
제도적인 해결이 필요하다. 미국처럼 승용차 중심체계로 갈 것인가, 대중교통과 같은 녹색 교통으로 갈 것인가에 대한 전제 설정이 우선되어야 한다. 수소는 1차 에너지가 아닌 에너지 투입으로 인한 2차 에너지기 때문에 비용이 적절한 것이냐에 대한 고민이 적은 상황이다. 전기는 우리나라 구조상 화석연료나 한전에서 공급할 것이다. 수소전기차가 도입되면 미세먼지가 줄어든다는 데에는 동의한다. 하지만 투입 비용은 어떻게 할 것인지에 대한 방안을 마련해야 한다. 화물차와 대중교통 우선 도입 시 미세먼지가 저감된다는 것도 실증되지 않은 상황에서 서울시는 CNG를 실시해왔지만, 성과를 내지 못한 이유는 충전소 문제 때문이다. 즉, 맹목적인 추진이 아닌 화물차(경유차)를 LNG 및 LPG로 전환하기 위한 보조금을 지원한 후에 수소차로 점차 전환이 필요하다. 하지만 지금은 교통의 전체적인 전반적인 흐름은 무시하고 개별적인 수소차 도입에 급급한 것은 아닌지 고민을 해야 할 때다.

신재행 수소융합얼라이언스추진단 단장
수소차 1대당 연간 2t~56t의 온실가스, 연간 5~880kg의 대기오염물질 저감과 연간 성인 6~60명이 마실 수 있는 공기정화의 효과를 낸다. 대중 교통수단인 버스를 수소 버스로 대체할 경우 위와 같은 환경개선 효과가 크다. 비즈니스적으로 주행거리가 길어 대량의 수소를 소비하기 때문에 수소충전소 보급을 촉진해야 한다. 도요타와 중국 등 해외 경쟁업체들은 수소버스 실증 단계에 접어들고 있음을 고려할 때 우수한 수소전기차 기술을 보유한 국내기업의 수소 버스 실증 사업이 시급한 상황이다.

그러기 위해 ’20년 4차 중장기 친환경차 로드맵‘ 구축 시 수소 버스 보급 로드맵을 구축해야 한다. 수소 버스는 새로운 기술이 아닌 수소전기차 기술의 최적화 개발이 요구되기 때문에 실증 운행이 필요하다. 전기 버스와 같이 정부, 지자체 차원의 차량 보조금과 함께 연료보조금 도입도 제안한다.

김필수 대림대학교 자동차과 교수
미세먼지 등 환경에 대한 국민적 관심사가 높아지는 시기에서 무공해 자동차 보급에 대한 관심이 커지는 상황이다. 지금은 전기차와 자율주행차에 초점을 맞추고 있지만 앞으로 수십 년간 기존의 내연기관차와 친환경차가 혼재되는 시기가 중첩되며 확대해나갈 것이다. 하지만 석유 제품을 사용하는 부생수소를 주로 이용하는 수소차가 과연 친환경적인가에 대한 설득이 필요하다. 보급은 충전소 외에는 한계가 있다는 점이 있다. 수소차 보급 및 기술뿐 아니라 충전소 등 인프라 발전과 보조금을 올리는 등의 균형이 필요하다. 숲이나 산을 봐야 한다. 단편적인 부분이 아닌 정책, 인프라, 고용 문제 등을 함께 고려할 필요가 있다.

김종률 환경부 대기환경정책관
우리나라는 수소차 보급에 유리한 여건을 갖고 있다. 세계 최초로 수소차 양산 체계를 갖추고 부품 국산화율 95% 이상의 높은 기술력을 바탕으로 양산기술을 갖췄다. 부생수소도 연간 10만 톤 정도 활용이 가능하다. 정부는 저감 대책을 위해 핵심기술력 확보, 충전소 확충, 제도 정비, 재정지원, 인센티브 등 5대 과제를 추진하고 있다.