[기자 수첩] '내연기관 느낌 그대로' 수소 엔진은 전기차를 몰아낼 수 있을까?

AVL 수소연소엔진 프로토타입

[오토헤럴드 김흥식 기자] 전기차를 낙관적으로 보는 사람들은 지금의 상황을 일종의 캐즘(Chasm)일 뿐이라고 본다. 잘 나가던 전기차 시장이 워낙 빠르게 정체한 것을 두고 일시적 현상, 그러니까 앞으로 반전의 기회나 시간이 분명히 있을 것으로 보는 것이다. 

낙관적으로 보기에 전기차는 국내외를 가리지 부진의 정도가 심각하다. 내수 시장에서는 지난해 팔린 것보다 절반이 줄었고 유럽과 미국 사정도 다르지 않다. 그렇게 많이 팔린다는 중국 전기차도 제 살을 깎는 경쟁으로 반짝 늘었지만 성장세는 눈에 띄게 둔화하고 있다.

소비자들은 소유 경험담, 그리고 그들로부터 나오는 입소문을 매우 중요한 구매 기준으로 삼는다. 전기차를 산 사람들의 사용 평가가 전반적으로 낮다는 것도 구매를 꺼리게 한다. 좋게 얘기하는 것 역시 남들이 쉽게 선택하지 않는 선택을 했다는 뿌듯함에 상처를 입기 싫어서라고 본다.

하이브리드, 플러그인 하이브리드가 그 틈에서 재미를 보고 있다. 국내에서는 하이브리드카가 1분기 전체 차량의 유종별 비중에서 처음 가솔린을 추월했고 유럽연합(EU)에서 판매된 플러그인 하이브리드는 같은 기간 4% 증가했다. 

전기차 부진이 일시적이라면 좋겠지만 진짜 위협은 '수소연소엔진(수소엔진)'이 될 듯하다. 이미 여러 완성차와 부품, 신규 업체들이 수소엔진 개발에 뛰어들었고 최근 프로토타입 공개로 양산이 멀지 않았음을 보여주고 있다.

수소 엔진은 수소를 전기 에너지로 전환해 모터로 구동하는 일반적인 수소 전기차(FCEV)와 다르다. 기존 내연기관의 부품을 조금 바꿔 엔진 연소실에 수소를 직접 분사하는 방식으로 휘발유 또는 경유 엔진과 유사하게 작동한다. 

자동차 엔진과 변속기 등파워트레인인 전문 제조사인 오스트리아 'AVL'이 지난해 공개한프로토타입입 수소 엔진은 수소를 전기 에너지로 전환해 모터로 구동하는 수소 전기차(FCEV)와 다르게 휘발유처럼 수소와 산소를 결합하고 연소시켜 구동력을 얻는다.

저순도의 수소 사용이 가능해 경제성이 높다는 장점도 갖고 있다. 성능은 물론 전기차와 같은 이질감을 없앨 수 있다는 점도 정점이다. AVL이 공개한 프로토타입 수소엔진은 2.0ℓ 배기량으로 약 410마력의 최고 출력을 발휘한다.

내연기관 이상의 성능을발휘하지만 CO2와와 같은 오염 물질을 전혀 배출하지 않는 청정 엔진이다. AVL 수소엔진은 또 휘발유 또는 경유 엔진과 유사하게 작동하고 성능을 발휘한다. 일반 내연기관과 다르지 않은사운드와와 진동으로 운전의 즐거움까지 제공한다.

AVL은 설계 최적화로 더 높은 압축비(14:1)를 실현, 수소 엔진 프로토타입의 열효율이 50% 이상에 달한다고 주장했다. 일반적인 가솔린 엔진의 열효율성은 40% 미만, 경유 엔진도 40% 중반 이상에 도달하기가 쉽지 않다. 그만큼 에너지 효율성이 높다는 얘기다.

AVL을 비롯한 수소 엔진이 상용화하면 전기차 생태계는 물론 기존 자동차 산업의 게임 체인저가 될 수 있다는 전망이다. 이미 야마하, 페라리, 도요타, 혼다 등 세계적 기업들이 수소엔진 개발에 뛰어들었고 성공했다거나 양산한다는 둥 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 

수소엔진에 하이브리드 기술을 접목하는 기술 개발도 한창이어서 내연기관이 새로운 시대를 맞이할 수 있다. 전기차의 지금 정체가 캐즘으로 그치게 하려면 더 획기적인 배터리와 충전 방식이 등장해야 할 텐데 걱정스럽다. 

김흥식 기자/[email protected]