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현대차그룹의 ‘H2 글로벌 행보’

미 에너지부와 MOU 맺고 수소충전소 구축 지원
넥쏘로 얻은 자신감으로 글로벌 ‘수소’ 행보 본격화
2023년 수소전기트럭 상용화로 미국·중국 시장 공략
‘FCEV 비전 2030’으로 수소연료전지 시스템 신사업 추진



[월간수소경제 성재경 기자] 현대자동차가 글로벌 수소 캠페인에 시동을 걸었다. 그것도 방탄소년단과 손을 잡고.


미국 LA 스테이플스 센터에서 열린 62회 그래미상 레드카펫 행사에 BTS 멤버들이 넥쏘를 타고 참석한 게 시작이었다. ‘Because of You(당신을 위해서)’라는 슬로건을 단 방탄소년단의 광고 영상를 타고 이제 ‘수소=현대차’라는 인식이 전 세계 밀레니얼 세대에 스며들 일만 남았다. 


현대차그룹 정의선 수석부회장의 미국 방문 시점은 시의적절했다. 지난 1월 LA에서 열린 세계 최대 가전·정보기술(IT) 전시회인 ‘CES 2020’ 참석 이후 한 달여 만이었다. 방탄소년단이 엠마 스톤과 함께 새터데이 나이트 라이브(SNL)에 출연할 때처럼 요란하진 않아도, 계획대로 뭔가를 하나씩 챙기고 있다는 느낌을 받기에 충분했다. 




정 부회장은 워싱턴 주미 한국대사관저에서 열린 ‘전미주지사협회 겨울 회의’ 공식 연회에 참석해 미국의 주지사들과 미래 수소사회와 모빌리티 산업에 대한 의견을 나눴고, 이틀 뒤에는 미 연방정부 부처인 에너지부를 찾아 수소·연료전지 관련 기술혁신과 저변 확대를 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 미국도 이젠 ‘수소’에 대한 계산을 마친 셈이다.


현대차의 BTS, 넥쏘의 활약상

현대차 입장에서는 ‘넥쏘’가 ‘BTS’다. 전 세계 사람들이 방탄소년단의 노래를 듣고 K팝의 매력에 빠졌듯, 넥소를 타보면 수소전기차의 매력을 알게 되리라는 확신이 있다. 다만 인프라가 문제였다. 미국 전체 공공 수소충전소 44곳 중 43곳이 캘리포니아에 몰려 있다. 실리콘밸리를 품은 주(州)라 신기술이나 친환경에 관심이 있는 얼리 어답터가 많은 동네다. 


하지만 캘리포니아주를 빼면 없다. 그나마 있던 워싱턴의 유일한 충전소도 최근 운영을 중단했다. 현대차는 미 에너지부에 넥쏘 5대를 실증용으로 제공하면서 워싱턴 DC에 수소충전소 구축을 지원하기로 했다. 수소전기차와 충전소가 세트로 들어가야 실증이 가능하니 판을 깔아주겠다는 것이다. 여기엔 여러 기관과 기업, 학계가 데이터를 공유하면서 제대로 검증해보라는 자신감도 깔려 있다. 


어디서 많이 본 광경이다. 2018년 초 넥쏘를 출시할 때만 해도 한국의 사정은 별반 다르지 않았다. 하지만 정부가 수소경제 활성화 로드맵을 발표하고 나서 많은 게 바뀌었다. 지난해만 충전소를 20기나 세웠고, 2018년 727대에 불과하던 넥쏘의 국내 판매량도 작년에는 4,194대로 훌쩍 뛰었다. 정부 보조금 덕이라는 말도 있지만, 이는 맞기도 하고 틀리기도 하다. 지난해 10월 기준으로 세계 수소전기차 판매량 6,126대 중 넥쏘가 가장 많은 3,666대(12월 말 기준으로는 4,194대)를 차지했다.


올해 호주 정부가 수소전기차를 선정하면서 넥쏘(20대)를 점찍은 점도 눈여겨볼 만하다. 좌측통행으로 핸들이 오른쪽에 달린 호주에서 도요타의 미라이가 아닌 현대의 넥쏘를 낙점했다는 건 시사하는 바가 크다. 호주는 수소연료의 잠재성에 주목하고 있다. 석탄이나 천연가스를 대체할 수출 목록에 탄소배출량 제로인 수소는 맨 윗자리를 차지한다. 


호주는 태양광, 풍력 같은 신재생에너지에 강점이 있고, 이를 수소연료로 바꿔 저장하고 발전하는 시범사업도 시작했다. 호주의 프로비던스 자산그룹은 네덜란드의 PEM 연료전지 제조사인 네드스택(Nedstack)과 손을 잡고 태양광으로 생성된 전력을 수소로 변환해 용기에 저장한 다음 필요에 따라 이를 사용하는 시범사업에 착수했다. 호주 퀸즐랜드의 102MW AC 태양열 농장에 네드스택의 600kW PemGen 연료전지 시스템을 설치해 올해 말부터 실증에 나설 계획이다.


‘FCEV 비전 2030’의 의미

미국에서 현대·기아차의 인지도는 도요타에 못 미친다. 그 기세가 수소전기차로도 이어져 도요타 미라이가 미국시장의 절반 이상을 차지하고 있다. 하지만 그 수치는 언제든 바뀔 수 있다. 조셉 김 한미에너지협회 회장의 말처럼 “향후 미국에서 현대차 전용 수소충전소를 보급하거나 수소충전 비용을 지원하는 적극적인 노력을 기울인다면” 승산이 있다. 바로 그 노력을 ‘세계 정치·외교 1번지’인 워싱턴에서 시작한다.


일단 여기까지는 넥쏘 이야기다. 글로벌 수소전기차 시장에서 넥쏘가 차지하는 위상이 그만큼 높다. 사람들은 어떤 신기술을 온몸으로 체감한다. 그리고 그 기술이 일상으로 스며들어 세상을 바꾼다. 핸드폰처럼 자동차가 차지하는 일상성이 있다. ‘Because of you’라는 슬로건을 ‘Because of Nexo’로 읽어도 그리 어색하지 않다.




넥쏘가 나온 2018년으로 시간을 돌려보자. 현대차그룹은 그해 12월 중장기 로드맵인 ‘FCEV 비전 2030’을 발표했다. 정부에서 수소경제 로드맵을 발표하기 얼마 전이다. 여기에는 완성차, 선박, 철도, 지게차 등 운송 분야와 전력 생산·저장 등 발전 분야에서 ‘수소연료전지 시스템’을 공급하는 신사업을 추진한다는 내용이 명확히 담겨 있다. 


현대차그룹은 2030년까지 국내에 연 50만 대 규모의 수소전기차 생산체제를 구축하고, 연간 약 20만 기의 수소연료전지 시스템을 외부에 공급한다는 원대한 계획을 세웠다. 이를 위해 2030년까지 투자하겠다는 돈이 7조6,000억 원이다. 


넥쏘는 수소로 움직이는 완성차 중 하나일 뿐이다. 현대차그룹은 더 큰 그림을 그렸다. 지난 1월에 열린 ‘CES 2020’에서 우버(Uber)와 맺은 ‘도심항공 모빌리티(UAM) 사업 추진을 위한 협약’도 그 연장선에 있다. 현대차그룹은 전기를 동력으로 수직 이착륙하는 개인용 비행체(PAV) 콘셉트로 S-A1을 선보였다. 


이 비행체는 수소연료전지로 구동될 확률이 크다. 조종사를 포함해 사람을 5명이나 태우고 시속 290km로 최대 100km를 비행하려면 전기 배터리로는 힘들기 때문이다. 




2019년 9월의 글로벌 행보

지난 2019년 9월의 행보를 보면 ‘FCEV 비전 2030’의 밑그림이 좀 더 명확해진다. 이틀이 멀다 하고 3개의 굵직한 소식이 미국과 유럽 현지에서 날아들었다. 첫 번째는 세계 최대 전장부품사인 앱티브(APTIV)와 손을 잡고 미국에 자율주행 합작법인을 설립하기로 한 것이다. 


앱티브는 자율주행 솔루션 개발사로, 세계적인 자동차 부품사인 델파이에서 분할됐다. 현대차그룹과 앱티브는 자율주행 전문기업을 미국 보스턴에 설립하고, 전 세계에서 운행이 가능한 레벨 4, 5 수준의 완전 자율주행 소프트웨어 개발에 나선다는 계획이다. 올해 안에는 인허가와 승인 절차를 거쳐 양사가 지분을 둘로 나눠 가진 합작사가 설립될 것으로 보인다.


두 번째는 스위스의 수소 에너지기업인 H2 Energy(H2E)와 합작법인을 설립했다는 소식이다. 이는 2018년 9월에 H2E와 ‘수소전기 대형트럭 공급 협약’을 맺을 때부터 예견된 일이다. 양사는 현대 하이드로젠 모빌리티(Hyundai Hydrogen Mobility)란 합작사를 세웠고, 현대차는 2025년까지 총 1,600대 규모의 수소전기트럭을 단계적으로 유럽에 공급하게 된다. 


이 트럭들은 기존 엑시언트 모델을 기반으로 유럽 현지 법규에 맞춰 개발된다. 유럽연합(EU)은 지난해 배기가스 규제를 크게 강화했고, 트럭의 경우 2021년 대비 이산화탄소 배출량을 2025년에는 15%, 2030년에는 30%까지 줄여야 한다. 독일의 일부 지역에서는 유로5 환경 기준을 넘는 유해물질 배출 차량은 도심 진입을 금지하고 있고, 스위스만 해도 총 중량 3.5톤이 넘는 디젤 화물차에 도로통행료를 부과하고 있다. 물론 배터리나 수소연료전지로 가는 트럭은 제외다. 


세 번째 소식은 미국 캘리포니아주 실리콘밸리에 있는 ‘커민스 전동화 파워트레인센터’에서 날아들었다. 현대차는 대형 엔진과 파워트레인에 강점이 있는 커민스(Cummins)와 양해각서를 주고받았다. 현대차의 수소연료전지 시스템에 커민스의 부품 기술이 적용된 친환경 파워트레인을 공동으로 개발해 북미 상용차 제작업체에 납품하겠다는 전략이다.


여기서 방점은 ‘상용차’에 있다. H2E와의 합작으로 완성차 형태의 수소전기트럭을 유럽에 공급하는 방식과는 차이가 있다. 지난 1919년에 설립해 작년에 100주년을 맞은 커민스는 미국 버스용 엔진 시장의 95%, 대형트럭용 엔진 시장의 38%를 점유해 이 부문 1등을 달리고 있다. 또 중국에도 R&D센터와 조인트벤츠 형태의 공장을 운영하는 등 탄탄한 기반을 갖추고 있다. 수소전기차 전체 원가의 상당 부분을 수소연료전지 시스템이 차지하는 만큼, 커민스와의 합작으로 큰 부가가치를 기대할 수 있다.




테슬라 VS 니콜라, 미국의 트럭시장

요즘 한창 주가를 올리고 있는 테슬라의 명성엔 못 미치지만, 니콜라란 자동차 회사가 있다. 벤처기업가 트레버 밀튼이 뛰어난 발명가이자 과학자였던 ‘니콜라 테슬라’의 이름을 따서 2014년에 설립한 스타트업이다. 니콜라는 1회 충전으로 1,920km를 달릴 수 있는 수소전기트럭을 개발했다. 수소연료전지와 함께 320kW 배터리를 장착해 긴급 상황에서 회생제동이 가능한 제품도 있다. 


테슬라가 순수 전기트럭을 개발 중이라면, 니콜라는 수소연료에 기반 한 하이브리드 트럭으로 볼 수 있다. 니콜라와 테슬라는 사이가 안 좋다. 딱히 이름 때문은 아니고, 특허 소송을 벌이면서 사이가 더 멀어졌다. 어쨌든 니콜라가 수소연료전지 트럭의 비전을 제시한 미국 업체라는 점은 주목할 만하다. 그 비전을 보고 작년 9월에 한화에너지가 1억 달러(약 1,200억 원)를 투자한 바 있다.




니콜라가 실제로 그에 걸맞은 사양의 트럭을 시장에 내놓을지는 좀 더 지켜봐야 한다. 현대차와 커민스에서 나올 파워트레인을 장착하게 될지도 모를 일이다. 분명한 것은 대형으로 갈수록 전기차보다 수소전기차의 경쟁력이 높다는 점이다. 미 에너지부와 컨설팅업체 맥킨지가 40톤 트럭을 기준으로 디젤 내연기관, 리튬이온 배터리, 수소연료전지로 나눠 파워트레인(동력 전달계) 무게를 비교한 재미난 자료가 있다. 여기에 보면 기존 디젤엔진은 7.5톤이지만, 전기차용 배터리로 대체하면 10톤으로 중량이 늘어난다. 하지만 수소차는 7.0톤이면 충분하다. 


이런 차이는 전기 저장에 쓰는 배터리와 연료전지의 무게 차이에서 온다. 순수 전기트럭은 7.5톤 가운데 4.5톤, 그러니까 60%를 배터리 무게가 차지한다. 그에 반해 수소전기트럭은 연료전지 무게 150kg, 보조전력 공급용 배터리 무게 600kg, 여기에 고압수소탱크의 무게를 더하게 된다. 


이는 트럭의 적재량, 연비와 직결되는 문제로, 전기트럭은 배터리 무게만으로 잃을 게 너무 많다. 또 충전시간이나 주행거리에서도 수소전기트럭이 앞선다. 하지만 수소전기차의 최대 약점은 인프라에 있다. 


니콜라가 에너지 회사를 표방하는 이유가 여기에 있다. 태양광 패널을 단 수소충전소의 산뜻한 이미지를 내세워 인프라 구축의 의지를 드러내며, 향후 자사 트럭 구매 고객에겐 수소를 무료로 충전해주겠다는 말도 잊지 않는다. 물론 이게 만만한 일은 아니다. 미국은 땅덩어리도 넓다.




美·中 상용차 시장을 노린다

트럭 디자인만 놓고 보면 현대차가 작년 10월에 공개한 콘셉트카 ‘HDC-6 넵튠’도 니콜라의 세미트럭에 크게 밀리지 않는다. 현대차는 넵튠 콘셉트카를 기반으로 한 컨테이너 트럭을 2023년쯤 상용화한다는 계획을 세워두고 있다. 프랑스의 트레일러 제조사인 셰로(CHEREAU)의 목표도 이와 비슷하다. 3년 안에 수소연료전지 트럭을 개발하고, 10년 안에는 전체 생산량의 25% 정도를 수소전기차로 맞추겠다는 계획이다.


수소전기차의 천국, 하면 단연 미국 캘리포니아다. 충전소 구축비와 운영비를 보조하고 있고, 차량 구매 보조금을 지급하다 보니 수요자가 많다. ‘캘리포니아 연료전지 혁명: 2030 비전’에 따르면 2030년까지 1,000곳에 수소충전소를 구축하고 100만 대의 수소전기차를 보급한다는 것이 캘리포니아 주정부의 목표다. 




개발 속도가 한 발 더딘 수소전기트럭과 달리 버스 쪽은 이미 활발하다. 수소연료와 관련 기술에 강점이 있는 에어프로덕츠(Air Products) 사가 오렌지카운티 교통국(OCTA)에 설치한 미국 최대 용량의 수소전기버스 연료충전소가 지난 2월 1일, 캘리포니아주 산타아나에 개장했다. 버스 한 대당 평균 28kg의 수소를 6~10분 간격으로 충전할 수 있고, 하루 8시간 동안 최대 1,500kg(최대 50대)의 수소 충전이 가능한 시설이다. 현재 수소버스 10대를 운영 중으로, 그 수를 차츰 늘려갈 예정이다.


수소전기버스 보급은 중국도 활발하다. 지난해 12월 23일, 중국 동부 장쑤성 창수시에서 버스회사 하이거가 만든 수소버스 20대가 시내버스 노선에 처음 투입되는 행사가 열렸다. 흥미로운 점은 이 버스의 핵심부품인 수소연료전지를 도요타에서 공급한다는 점이다. 


중국은 지난 2016년에 ‘수소전기차 보급 로드맵’을 마련하고 사실상 ‘수소차 굴기’에 나섰다. 도요타는 그런 중국과 손을 잡기 위해 완성차 수출 전략 대신 ‘도요타 인사이드’ 전략을 구사하고 있다. 인텔이 자사의 CPU 판매 전략으로 삼은 ‘인텔 인사이드’ 마케팅을 쏙 빼닮았다고 할 수 있다. 이는 커민스와 손을 잡은 현대차의 미국 전략과도 통하는 부분이 있다.


현대차그룹은 중국에서 별 재미를 못 봤다. 2016년 사드(THAAD) 배치 여파로 몇몇 기업은 짐을 싸기도 했다. 전기차만 해도 중국산 배터리를 달아야 그나마 가격 경쟁력이 생긴다. 하지만 수소전기차 쪽으로 넘어가면 사정이 다르다. 현대차가 중국시장에서 특히 기대를 거는 건 상용차 부문이다. 중국은 자동차산업에서 외국인 지분 제한을 없애고 있고, 현대차그룹은 올해 2월 마이티와 엑시언트 같은 중대형 상용차를 생산하는 쓰촨현대의 지분을 모두 인수했다. 


이인철 현대차 상용사업본부장이 작년 8월에 열린 ‘현대 트럭앤버스 비즈니스페어’에서 “수소전기트럭을 중국에서 생산하는 방안을 검토 중”이라고 한 배경이 여기 있다. 그때도 중국 생산 시점을 2023년으로 전망했다. 




Because of Nexo

미국의 전체 물류 운송에서 트럭 의존도는 75%에 이른다. 시장 규모로 보면 9,000억 달러(약 1,086조 원)나 된다. 해마다 트럭이 24만 대씩 팔려나가는 거대시장으로, 다임러AG의 자회사인 프레이트라이너가 40%가 넘는 압도적인 점유율을 보이고 있고 켄워스, 피터빌트, 나비스타 인터내셔널 같은 자국 브랜드가 그 뒤를 잇고 있다. 


스웨덴의 볼보가 10%가 안 되는 점유율로 간신히 5위를 지키고 있는 미국시장을 뚫기란 현실적으로 어렵다. 하지만 수소전기트럭이라면 말이 달라진다. 미국의 친환경 규제가 유럽처럼 엄격하진 않지만, 캘리포니아주의 에너지 정책을 미 전역으로 확대하지 말란 법도 없다. 수소전기차에 대한 의문은 수소전기차로 해소하면 된다. 그래서 현대차는 미 에너지부에 넥쏘를 보냈다.  


연료전지라는 게 재밌다. 용량을 늘리고 싶을 땐 스택 자체를 늘려도 되지만, 연료전지 두 개를 나란히 붙여도 된다. 넥쏘에 탑재된 95kW급 연료전지 모듈 2개를 붙여 대용량 모터에 연결하면 그대로 버스나 트럭을 굴릴 수 있다. 물론 다른 주변 장치들도 손보고, 전력 관리 부품도 새로 만들고, 소프트웨어도 개발해서 최적화시키는 데 긴 시간이 걸린다. 경기도 용인에 있는 현대차그룹의 환경기술연구소 직원들이 하는 일이 그렇다.


도요타가 도쿄 올림픽을 겨냥해 내놓은 수소버스 소라(SORA)도 마찬가지다. 도요타의 미라이에 들어가는 114kW급 연료전지와 113kW 출력의 모터를 두 개씩 달고 있다. 연료전지는 모빌리티 어디나 적용이 된다. 이번에 현대차그룹이 현대건설기계와 손을 잡고 수소연료전지 건설기계 시장에 뛰어든 것도 놀랄 일은 아니다. 


연료전지의 원리는 같다. 그래서 ‘넥쏘’가 중요하다. CES 2020에서 선보인 개인용 비행체 S-A1에 넥쏘의 연료전지 기술이 그대로 접목될 가능성이 크다. Because of Nexo. BTS를 괜히 섭외한 게 아니다. 




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