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상용차에 주목, 수소전기차 시장 이끌 ‘복병’

수소 시내버스 시범사업 지자체 선정…6개 도시 30대 투입
현대차, 2020년부터 차세대 수소전기버스 양산 추진
디젤트럭 도심 진입 힘들어져…세계 각국 수소전기트럭에 주목
현대차, 내년 중 대형 수소전기트럭 출시…유럽에 1,000대 이상 공급 예정


[월간수소경제 송해영 기자] 올 한 해만큼 온 나라가 수소에너지로 들썩였던 적이 있었나 싶다. 이 같은 수소에너지 붐의 불씨를 당긴 것은 역시 현대자동차의 수소전기차 ‘넥쏘(NEXO)’ 출시다. 넥쏘에 대한 관심이 수소충전 인프라 부족 문제에 대한 관심을 불러 일으켰으며, 이는 사람들이 수소에너지가 가진 잠재력에 주목하는 계기가 되었다. 이후 정부가 3대 혁신성장 전략투자 대상 중 하나로 ‘수소경제’를 선정하며 쐐기를 박았다.


하지만 다가오는 2019년 수소에너지 담론을 이끌어가는 것은 수소전기상용차가 될 것으로 보인다. 버스, 트럭, 지게차 등의 상용차는 수소전기차의 장점을 극대화할 수 있는 차종이다. 상용차는 주행거리가 길기 때문에 전기차보다는 수소전기차에 적합하다. 또한 일반적으로 정해진 노선을 따라 주행하기 때문에 수소충전소 설치 부지 선정이 용이하고, 승용차에 비해 적은 수의 충전소로도 운용이 가능하다.


이 가운데 버스가 가장 먼저 시동을 걸었다. 서울·울산 시내에는 수소전기버스가 시민들을 태우고 달리기 시작했으며, 정부는 2022년까지 수소전기버스 1,000대를 보급할 것이라고 밝혔다. 현대자동차는 내년 중 대형 수소전기트럭을 시장에 선보이고 해당 차량 1,000대를 스위스에 수출하기로 했다. 올해 뿌린 씨앗은 2019년 커다란 열매를 맺으며 수소에너지 담론을 한층 풍성하게 만들 것으로 보인다.


서울·울산시 수소전기버스 시범사업, 올림픽의 감동을 시내로 가져오다
지난 10월 말, 울산 대왕암공원 차고지는 곳곳에서 모인 취재진들로 북적였다. 공원을 거닐던 시민들도 고개를 갸웃거리며 하나둘 모여들었다. 이날 울산시는 시내버스 124번 노선(율리차고지~대왕암공원, 왕복 56km)에 수소전기버스를 투입한다고 밝혔다. 해당 버스는 1일 2회 운행되며, 충전은 옥동충전소를 이용한다. 정규 시내버스 노선에 수소전기버스가 투입되는 것은 국내 최초다.



이어 지난달 21일에는 서울시가 수소전기버스를 시내버스 노선에 투입했다. 해당 버스는 시내버스 405번 노선(염곡동차고지~서울시청)을 따라 1일 4~5회 운행된다. 충전은 양재충전소를 이용한다.


이번에 서울과 울산에 도입된 버스는 현대자동차가 지난해 선보인 3세대 수소전기버스다. 현대자동차는 ‘2018 평창동계올림픽’ 기간 중 수소전기버스의 시범 운행을 통해 수소전기버스의 가능성을 확인했다. 이후 국회 수소버스 세미나, 부산국제모터쇼 등 곳곳에 모습을 드러내며 시민들로 하여금 수소에너지에 대한 인지도를 높인 수소전기버스는 서울과 울산에 각각 1대씩 보내져 실제 노선에 투입되는 성과를 만들었다.


수소전기버스, 내년이면 32대로 늘어난다
여기서 끝이 아니다. 환경부가 내년부터 ‘수소 시내버스 시범사업’을 통해 전국 6개 도시에 30대의 수소전기버스를 투입할 것이라고 밝혔기 때문이다. 시범사업 대상 도시로는 서울특별시, 광주광역시, 울산광역시, 충남 서산시, 충남 아산시, 경남 창원시가 선정되었다. 서울 7대, 광주 6대, 울산 3대, 서산 5대, 아산 4대, 창원 5대의 수소전기버스가 투입될 예정이다.



환경부는 지난 8월 초부터 한 달간 지자체를 대상으로 수요조사를 진행하고, 지난 9월에는 ‘수소전기버스 시범사업 설명회’를 개최했다. 이후 지자체별로 수소전기버스 시범사업 참여 신청서를 제출받은 후 수소충전 인프라 여건과 지자체의 중장기 수소전기버스 보급 계획 등을 종합적으로 검토해 6개 도시를 선정했다.


정부는 2020년부터 추진되는 수소전기버스의 본격적인 보급에 앞서, 이번 시범사업을 통해 기술적 타당성을 확보하고 운행과정에서 발생할 수 있는 애로사항을 미리 찾아내 해소할 계획이다.


현재 수소전기버스의 가격은 대당 8억 3,000만 원으로 환경부와 지자체, 제작사(현대자동차)가 각각 2억 원을 부담한다. 운수회사가 1억 3,000만 원을 부담하며 나머지 1억 원은 저상버스 지원금으로 충당한다.


이번 시범사업과 관련해 지난달 21일에는 산업통상자원부, 환경부, 국토교통부, 시범사업 참여 지자체 관계자, 현대자동차 관계자들이 참석한 가운데, 속도감 있는 시범사업 추진을 위한 MOU가 체결된 바 있다.


현대자동차의 수소전기버스 제작 일정 등을 감안해 실제로 6개 도시 시내버스 노선에 수소전기버스가 투입되는 시점은 2019년 3~4월 무렵이 될 것이다.


시범사업 선정 도시, 수소충전소 구축에 ‘박차’
시범사업에 선정된 6개 도시는 수소전기버스를 비롯한 수소전기차와 충전 인프라 보급 계획을 연이어 발표했다.



우선 7대로 가장 많은 수의 수소전기버스가 투입되는 서울은 지난 10월, 「수소차 선도도시, 서울」 정책을 발표했다. 현재 서울시에서 운영 중인 수소충전소는 양재동과 상암동에 위치한 2개소이며, 수소전기승용차 33대와 수소전기버스 1대가 보급되어 있다.


해당 발표에 따르면 서울시는 2021년까지 수소충전소 4개소를 추가로 건설할 계획이다. 이 중 내년부터 건설되는 1개소는 CNG를 개질해 수소를 생산하는 온사이트 방식의 충전소다. 그리고 2019년 상반기까지 상암충전소의 충전압력을 기존 350bar에서 700bar로 높일 예정이다. 이에 따라 상암충전소에서도 수소전기차를 완충할 수 있게 된다.


서울시와 별개로 현대자동차는 내년 중 강서공영차고지에 1일 84대의 차량을 충전할 수 있는 수소충전소를 구축한다. 이후에는 적정 부지를 발굴해 2021년까지 1개소를 추가로 건설할 계획이다.


현재 우리나라에서 가장 많은 수소충전소(3개소)가 운영 중인 울산시에는 3대의 수소전기버스가 투입된다. 울산시는 올해 중 2개소의 수소충전소가 추가로 완공될 예정이며, 내년에도 2개소의 수소충전소가 운영을 시작할 것으로 보인다. 이에 따라 내년 연말 울산시에서는 7개소의 수소충전소를 이용할 수 있게 된다.


울산시는 지자체 차원에서도 수소전기버스 보급에 속도를 내고 있는데, 지난 5월에는 오는 2035년까지 시내버스를 전면 수소전기버스로 전환하겠다는 계획을 발표한 바 있다.


창원시의 경우, 현재 팔용동과 성주동에 각각 1개소의 수소충전소가 설치되어 있다. 창원시는 2020년부터 130억 원(국비 78억 원, 민자 52억 원)을 투입해 성주충전소~팔용충전소(약 13km) 구간에 수소배관을 설치하고 실증사업을 추진한다. 수소생산지(성주충전소)와 수소소비지(팔용충전소)를 배관으로 연결해 수소 공급망을 구축한다는 계획이다.


창원시에서는 내년 4월까지 2개소의 수소충전소가 추가로 운영을 시작할 전망이다. 이후에도 창원시는 180억 원(국비 90억 원, 시비 90억 원)을 투입해 의창구, 성산구, 마산합포구, 마산회원구, 진해구에 총 6기의 수소충전소를 우선 구축할 것이라고 밝혔다.


또한 환경부 수소 시내버스 시범사업 외에도 내년 3월부터 2022년까지 300억 원(국비 150억 원, 시비 150억 원)을 들여 수소전기버스 50대를 도입할 계획이다.


서울에 이어 두 번째로 많은 수소전기버스(6대)가 투입되는 광주시는 지난 6월, 현재 2개소인 수소충전소를 2019년까지 7개소 이상, 2022년까지 14개소 이상으로 늘릴 것이라고 밝혔다.


충청남도 아산시와 서산시는 현재 운영 중인 수소충전소가 없다. 하지만 지리적으로 천안, 청주, 대전 등 대도시와 인접해 있어 파급효과가 크고 부생수소가 대량으로 생산된다는 점 등이 높은 점수를 얻었다.


서산시에는 내년 6월까지, 아산시에는 내년 8월까지 각각 1개소의 수소충전소가 설치될 예정이다. 환경부 관계자에 따르면 “수소전기버스 제작사인 현대자동차의 생산 능력을 감안해 내년 3~4월부터 수소충전소가 이미 구축된 지역부터 순차적으로 수소전기버스를 투입할 계획”이라며 “아산·서산시의 경우 수소충전소 완공 이후 시범사업이 시작될 것”이라고 한다.



2020년, 수소전기버스 양산 시작
이기상 현대자동차 전무는 지난 10월 개최된 H2WORLD(창원국제수소에너지전시회&포럼) 컨퍼런스에서 “올해부터는 본격적으로 친환경 상용차 개발에 박차를 가할 것”이라고 강조했다.


현대자동차는 2020년부터 스택 내구성을 비롯한 차량 성능을 한 단계 업그레이드한 차세대 수소전기버스 양산에 돌입할 계획이다.


현대자동차는 높은 수준의 연료전지 효율과 모터 출력을 확보해 차세대 수소전기버스에 적용할 계획이며, 현재는 1회 충전 시 주행거리를 대폭 늘리기 위해 연구개발 역량을 집중하고 있다. 현대자동차 관계자는 “시장 수요를 반영해 용도, 탑승 인원, 화물칸 용량, 차체 크기 등을 다양화할 것”이라며 “수소전기버스 라인업을 점차 확대해 나갈 방침”이라고 설명했다.


이와 더불어 내년부터는 수소전기버스에 자율주행 기능을 추가하기 위한 개발도 이뤄진다. 정부는 2019년도 예산안에 신규로 ‘자율주행 수소전기버스 부품·시스템 개발 및 시범운행 사업’을 반영하고, 예산 70억 원을 편성했다.


해당 사업은 2019년부터 2021년까지 3년간 진행되며, 정부출연금은 총 295억 원(2019년 70억 원, 2020년 129억 원, 2021년 96억 원)이다. 3년간 수소연료전지 대형버스용 자율주행 부품기술 개발, 대형 수소버스 자율주행 시스템 키트 및 주행제어 기술개발, BRT(간선급행버스체계) 등 도로주행을 위한 안전운영시스템 개발 및 실증 등이 이뤄진다.


세계 각국의 골칫거리 ‘디젤트럭’
최근 세계 각국에서는 디젤차량을 도로 위에서 몰아내기 위한 노력이 이뤄지고 있다.


독일의 일부 지역은 유로 6 기준을 충족하지 못하는 디젤차에 대해 도심 진입을 금지했다. 스위스는 현재 총 중량 3.5톤 이상인 화물차에 대해 도로통행료를 부과하고 있는데, 유로 6 기준에 부합하는 디젤트럭의 경우 연간 8,000~9,000만 원(연간 10만km 주행 가정 시)에 달하는 도로통행료를 납부해야 한다. 반면 수소전기트럭 등의 친환경 트럭은 도로통행료가 면제된다.



중국 역시 지난 8월, ‘친환경 에너지 차량 및 선박에 대한 면세 정책’을 통해 수소전기트럭 등에 대한 세금을 절반가량 면제할 것이라고 밝혔다.


수소전기트럭 개발에 박차 가하는 국가들
이에 따라 완성차 업체는 물론, 스타트업까지 수소전기트럭 개발에 뛰어들고 있다.


미국에서는 수소전기차 스타트업 니콜라 모터(Nikola Motor)가 지난 2016년 세계 최초로 연료전지-배터리 하이브리드 트럭 ‘니콜라 원(Nikola One)’을 선보인 데 이어, 최근에는 1,200km까지 주행 가능한 하이브리드 트럭 ‘니콜라 트레(Nikola Tre)’를 발표했다. 니콜라 모터는 오는 2021년부터 수소전기트럭 양산을 시작한다는 계획이다.


미국의 상용차 기업인 켄워스(Kenworth)는 ‘2018 CES’를 통해 연료전지를 탑재한 대형 트럭 모델 T680을 전시했다. 또한 2017년부터 도요타와 함께 LA 인근에서 수소전기트럭의 실증 시험을 진행 중이다.



일본 정부는 올해 발표한 ‘제5차 에너지기본계획’에서 이미 개발된 수소전기버스·지게차 외에도 수소전기트럭·선박·기차 등에 여타 운송수단에 대한 개발도 병행할 것이라고 밝혔다. 이와 관련해 도요타는 일본의 편의점 체인 세븐일레븐과 업무협약을 맺었다. 2019년부터 세븐일레븐은 물류 분야에 있어 도요타에서 새롭게 개발한 3톤급 수소전기트럭을 도입한다. 우선 2019년 봄, 수도권 지역에 도요타의 수소전기트럭 2대를 도입할 계획이다.


유럽에서는 폭스바겐 그룹 산하 트럭 브랜드인 스카니아(Scania)와 스위스의 에소로(ESORO)를 중심으로 수소전기트럭 개발이 이뤄지고 있다. 스카니아는 지난 2016년부터 노르웨이의 생활용품 도매업체인 ASKO와 공동으로 수소전기트럭 4대에 대해 실증 사업을 진행 중이다. 에소로는 스위스의 유통업체인 COOP에 자사의 수소전기트럭 1대를 납품한 바 있다.


최근 ‘수소전기차 굴기’를 선언한 중국에서는 둥펑(東風)자동차 등 완성차 업체들이 수소전기트럭의 컨셉카를 선보였다.


현대차, 2019년 수소전기트럭 출시
우리나라의 경우 지난 9월, 현대자동차가 2019년 출시 예정인 수소전기트럭의 렌더링 이미지를 공개하며 수소전기트럭 개발에 대한 기대감을 높였다. 이후 현대자동차는 독일 하노버에서 개최된 ‘국제 상용차 박람회(IAA Commercial Vehicles 2018)’에서 스위스의 수소에너지 기업 H2Energy와 대형 수소전기트럭 공급 계약 등을 주요 내용으로 하는 MOU를 체결했다. 이에 따라 현대자동차는 2019년부터 5년간 단계적으로 H2Energy에 차세대 수소전기트럭(냉장밴·일반밴용) 1,000대를 공급한다.



차세대 수소전기트럭은 현대자동차의 대형 트럭 모델 엑시언트(Xcient)를 베이스로 190kW급 수소연료전지 스택이 탑재된다. 1회 충전 당 주행거리 약 400km를 목표로 개발 중이며, 충분한 주행거리를 확보하기 위해 운전석이 있는 캡과 냉장밴 사이 공간 등에 8개의 대형 수소탱크를 장착할 예정이다. 수소탱크는 32.86kg 상당의 수소를 저장할 수 있을 것으로 보인다. 충전 시간은 약 7분이다.


이인철 현대자동차 상용사업본부 부사장은 “이번 MOU 체결을 통해 현대자동차의 대형 수소전기트럭이 유럽 친환경 상용차 시장에 진출하는 계기를 마련하게 됐다”라며 “이를 발판으로 유럽 친환경 상용차 시장 공략을 본격화할 것”이라고 각오를 밝혔다.



<미니인터뷰 | 차창기 아산시 환경보전과 기후대기팀장>
시범사업 통해 수소충전 인프라 네트워크 허브로 거듭날 것
“대기오염물질 배출 사업장 위치해 있어 수소전기버스 보급 필요성 절감”




아산시가 환경부의 ‘수소 시내버스 시범사업’에 참여하게 된 계기는.


아산시는 도농복합도시임에도 불구하고 석탄화력발전소(전국 61기 중 30기)와 화학단지, 제철·제강단지 등 대기오염물질 배출 사업장이 위치해 있어 미세먼지 농도가 매우 높다. 충남 지자체 중에서 가장 높으며 수도권과 비교해도 비슷한 수준이다. 이에 아산시는 다양한 시책을 추진 중인데, 그중에서도 ‘대중교통 부문 미세먼지 저감’에 역점을 두고 있다.


또한 수소경제 시대에 대비해 글로벌 자동차업계의 주도권 경쟁이 시작된 지금, 수소전기차 부품 실용화 및 사업기반 육성과 수소산업 생태계를 조성해 관내 자동차부품산업의 경쟁력을 강화하고 미래 먹거리를 창출해야 할 필요성을 느꼈다.


이 같은 이유로 선제적인 수소전기버스 보급과 인프라를 구축해 대기환경 개선을 이끌고 나아가 수소충전 인프라 네트워크의 허브 역할을 수행하고자 하며 마지막으로 수소산업 확산 등의 시너지 효과를 얻기 위해 환경부 수소 시내버스 시범사업에 공모하게 되었다.


아산시가 시범사업 대상 도시로 선정된 이유는 무엇이라고 생각하나.


우선 운행 중인 시내버스가 모두 경유버스이므로 친환경 수소전기버스로 전환할 경우 대기환경 개선효과가 크다. 그리고 지리적으로도 아산시는 중부권 중심이고 천안, 청주, 대전 등 대도시와 인접해 있어 수소전기차 보급 및 인프라 구축이 본격적으로 추진되기 시작하면 그 파급 및 홍보 효과가 클 것으로 기대된다.


또한 내년 완공 예정인 수소충전소가 공영복합차고지 내에 설치될 것으로 보여, 수소전기버스 운행은 물론 향후 수소전기화물차 보급에도 긍정적인 영향을 줄 것으로 보인다.


마지막으로 ‘대중교통 수단의 친환경 수소전기버스 전환’이 민선 7기 핵심 공약 사항이었던 만큼 오세현 아산시장의 추진 의지가 강하게 반영된 것이 인정받은 것으로 보인다.


내년 8월 아산시 최초의 수소충전소가 완공될 예정인데.


현재 초사동 소재 공영복합차고지 내 구축을 검토 중이다. 부생수소를 튜브트레일러로 운반해 충전하는 오프사이트 방식이며 일일 수소충전능력은 400kg 이상이 될 것으로 보인다. 하루에 수소전기버스 12대, 수소전기승용차 67대를 충전할 수 있는 양이다.


또한 아산시는 향후 수소전기버스 및 수소전기차 보급 확산에 대비해 민간 LPG충전소와 연계해 복합충전소 구축을 점차 확대해 나갈 계획이다.


이번 시범사업 대상 도시 선정과 관련해 시민들의 반응은?


‘달리는 공기청정기’라 불리는 수소전기버스가 내년부터 아산시내를 달린다는 소식에 시민들은 환영과 기대를 아끼지 않고 있다. 미세먼지 문제가 ‘국가적 재난’으로 자리 잡은 지금, ‘오염물질을 배출하지 않으면서 소음이 적고 미세먼지 정화 기능까지 갖춘 친환경 수소전기버스가 아산시내를 달린다는 것’에 대해 크게 반기는 분위기다.




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