수소차 원리와 전기차와 비교하는 간단한 설명

탄소배출을 줄이고 친환경 에너지를 사용하는 무공해 차량 중 수소차에 대해 정리해 보았습니다.

전기차, 수소차, 친환경 자동차 등 용어는 많이 있지만 헷갈리는 분들을 위해 어려운 원리나 용어들은 제외하고 쉽고 간단하게 설명해 드리겠습니다.

 

 

목차

1. 수소자동차의 정의

2. 수소차가 작동되는 원리

3. 수소차의 특징

4. 전기자동차 vs 수소자동차

5. 수소차 전망

 

 

 

 

1. 수소자동차란?

간단하게 보면 큰 틀에서 전기차라고 보시면 됩니다. 

수소를 이용해서 전기를 만들지만, 결론적으로 보면 전기로 운행되는 자동차입니다.

수소차는 물 이외의 배출되는 가스가 없기 때문에 무공해 친환경 차량으로 분류됩니다.

 

 

 

2. 수소차 어떻게 작동할까?

1) 충전: 휘발유나 전기를 충전하듯이 자동차 내부 탱크에 수소를 고압으로 저장합니다.

2) 전기 생산: 충전한 수소와 공기 중에 있는 산소가 화학반응을 일으켜 전기를 생산합니다.

3) 저장: 수소+산소가 만나 만들어진 전기를 배터리에 저장합니다.

4) 구동: 배터리에 저장된 전기를 전기차와 같이 모터를 이용해서 자동차를 운전합니다.

 

수소차의 작동 원리는 내연기관과 전기차를 혼합한 형태와 같습니다.

실린더를 통해 수소를 태워 에너지를 얻는 것은 내연기관에 석유 연료를 이용하는 방식과 동일하고, 얻은 에너지를 전기로 바꿔 배터리에 저장해 사용하는 것은 전기차와 같습니다.

 

 

 

 

3. 수소 자동차의 특징은?

1) 수소 차제가 무색, 무취, 무독성의 기체로서 단위당 에너지가 매우 큽니다. 그렇기 때문에 연료로 쓰기에는 우수한 성질을 갖고 있습니다.

2) 수소가 전기를 만들기 위해서는 산소와 결합해야 하는데 이때 산소를 빨아들이는 과정에서 미세먼지를 제거하는 효과가 있기 때문에 달리는 공기청정기라 불릴 정도로 환경 친환경적인 자동차입니다.

3) 수소라는 원료 자체가 구하기 쉽고, 발전 과정에서도 환경 오염을 일으키지 않습니다. 이 때문에 수소차를 친환경 운송수단의 결정체라고 말하고 결국 모든 차가 수소차로 변화할 거라는 의견도 많습니다.

 

 

 

4. 전기차와 비교해 보는 수소차

1) 연료 가격: 화석연료> 수소> 전기 순서로 저렴합니다.

2) 충전 인프라: 2023년 기준 충전소는 전국에 179개 정도가 있지만 충전 인프라가 더욱 늘어나야 합니다. 또한 충전소 내부 부품 고장으로 이용객들의 불편이 야기되지만, 국산화율이 낮아 빠른 대처가 불리합니다.

3) 충전 속도: 수소> 전기

급속 15분 이상, 완속 8시간까지 소요되는 전기차와는 달리 수소차는 충전에 5분 정도 소요됩니다.

4) 디자인과 크기 제한: 배치가 자유로운 전기차 배터리와는 달리 수소 탱크와 냉각기 등에 의해 차량의 디자인 제약이 큽니다. 

5) 복잡한 구조: 전기차는 차량정비업체가 망할 수 있다는 이야기가 나올 정도로 별다른 정비가 필요 없지만 수소차는 복잡한 구조로 인해 정비 비용이 더 들 수 있습니다.

6) 주행거리: 300~400km 수준이 보편적인 전기차에 비해 수소차는 600~800km 수준으로 좀 더 긴 편입니다.

 

차를 선택할 때 고려될 만한 사항으로 비교하면 전기차는 충전 가격이 저렴하고 유지관리가 쉽다는 점이고, 수소차는 빠른 충전 시간과 긴 주행거리를 꼽을 수 있습니다. 가격은 수소차가 조금 더 비싸지만, 보조금 내용의 차이가 크기 때문에 지원 내용을 확인하시기를 바랍니다.

장단점은 사용자의 상황에 따라 바뀔 수 있으므로 자신의 라이프스타일에 맞게 선택하시면 좋을 것 같습니다.

 

 

 

 

5. 수소차의 미래 전망

현재 국내 수소차는 현대 넥쏘가 거의 유일합니다. 전기차에 비하면 앞으로 더 많은 연구와 발전이 필요한 분야인 것 같습니다. 수소차의 핵심은 수소연료전지 기술인데 연구개발에 많은 시간이 소요되며 기술의 진입장벽이 높습니다. 그래서인지 아직은 수소차가 보편화되지 못하는 상황인 것 같습니다.

 

몇 년 전 앞으로 내연기관은 팔리지 않고 전기차가 대세라는 말도 많았지만, 충전 인프라와 높은 가격 등 다양한 이유로 여러 가지 자동차시장이 혼재되어 있습니다. 다양한 관점에서 변화하는 시장을 지켜보는 것도 좋을 것 같습니다.