2022.09.21 (수)

FOCUS

수소연료전지, 마이크로 모빌리티 한 축 담당

글로벌 마이크로 모빌리티 시장 연평균 24% 성장
마이크로 모빌리티 중 전기 자전거 ‘대세’…완성차 업체도 가세
프라그마・이플로우, 세계 최초 수소 자전거 상용화
4륜 배송용 수소 자전거 공동개발, 유럽서 호평

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[월간수소경제 이종수 기자] ‘마이크로 모빌리티’는 전기 또는 친환경 동력을 활용해 2인 이하의 사람이 탑승해 근거리나 중거리 이하를 주행할 수 있는 소형 이동수단으로 전기자전거, 전기스쿠터, 초소형전기차, 전동식 킥보드, 호버보드, 전동휠 등 주로 전기구동 방식의 모빌리티가 포함된다. 


국내의 경우 마이크로 모빌리티는 탑승 용량 측면에서 전기를 동력으로 하는 1~2인용 개인 이동 수단을 통칭하는 ‘퍼스널 모빌리티’와 혼용되고 있다. 


마이크로 모빌리티는 대도시화와 1인 가구 증가에 따라 미래 교통수단으로 주목받고 있으며, 다양한 환경에서 사용할 수 있다. 


특히 교통체증이 심한 도시 내에서 빠르게 이동할 수 있고, 교통수단을 이용하기는 너무 가까우나 걷기에는 너무 먼 거리를 이동하는 데 편리하다는 점이 장점으로 꼽힌다. 또 장애인 등의 이동 취약자도 쉽게 이용할 수 있어 교통 복지에도 활용할 수 있다.
 
마이크로 모빌리티 시장 전망
중소벤처기업부가 마이크로 모빌리티 플랫폼 등 서비스플랫폼을 대상으로 한 ‘중소기업 전략기술로드맵(2021~2023)’의 전략제품 현황분석 자료에 따르면 마이크로 모빌리티 산업은 카카오 카풀, 타다 등과 달리 택시 사업자 등 기존 산업과의 충돌 없이 중・단거리 이동 신시장을 개척할 수 있다. 


서비스 특성상 거점과 지역을 세분화할 수 있어 운영 무대가 넓고, 이용자 측면에서 최적의 교통수단을 타 교통수단보다 저렴한 가격으로 이용할 수 있다. 


특히 관광업에서 대중교통과 협업해 마이크로 모빌리티를 ‘퍼스트마일・라스트마일’ 이동 수단으로 활용할 수 있을 것으로 전망된다. 


‘퍼스트마일’은 집, 회사 또는 특정 장소에서 대중교통을 이용하기 위해 버스 정류장 및 지하철역으로 이동하는 것을 의미한다. ‘라스트마일’은 대중교통 하차 후 최종 목적지까지 이동하는 것을 말한다. 


또 마이크로 모빌리티를 이용할 경우 도보로 긴 시간이 소요되는 거리를 빠르게 이동할 수 있다. 일반인이 시속 4km의 속도로 도보로 이동할 경우 4~5km를 이동하기 위해서는 약 1시간이 소요되지만 시속 20km의 속도로 이동할 수 있는 전동킥보드를 이용할 경우 약 15분 내외로 빠르게 이동할 수 있다.  


코로나19의 감염공포로 인해 대중교통 선호도가 감소하고 언택트 문화가 확산하는 등 생활 환경이 변화되어 마이크로 모빌리티 수요가 증가하는 것으로 보인다.  


도시 인구 급증에 따라 증가하는 자동차의 주차난과 출퇴근 시간대의 도심 교통체증을 해소할 수 있는 친환경 솔루션으로도 마이크로 모빌리티에 대한 관심이 커지고 있다. 

 


마이크로 모빌리티의 세계시장 규모는 2019년 37억1,000만 달러에서 연평균 24% 성장해 2025년 134억8,000만 달러 규모에 이를 전망이다. 컨설팅 기업 딜로이트의 조사에 따르면 미국의 연간 자동차 이동 중 절반 이상이 5마일 미만으로, 미국인의 이동거리 대부분을 마이크로 모빌리티로 대체가 가능한 것으로 분석됐다.  

 
컨설팅 기업 맥킨지가 2021년에 실시한 출퇴근 시 선호하는 마이크로 모빌리티 기기 설문조사에 따르면 설문 참여자의 32%는 일반 또는 전동자전거, 15%는 전동스쿠터, 13%는 전동킥보드를 선호했다. 설문 참여자의 60%는 출퇴근 시 마이크로 모빌리티 기기 사용에 긍정적이라고 답했다.


마이크로 모빌리티의 국내시장 규모는 2019년 937억 원에서 연평균 52.2% 증가해 2025년 11조654억 원에 달할 전망이다. 국내 전동킥보드, 전기자전거를 활용한 공유 서비스는 2019년 말 기준으로 19개 서비스 사업자가 2만1,410대를 운영했다. 


국내에서 마이크로 모빌리티 시장은 공유 서비스와 잘 어우러져 급격하게 성장할 것이라는 전망이다. 
 
전기자전거가 대세
특히 최근 마이크로 모빌리티 시장에서 전기자전거가 급속히 성장 중이다. 집 앞에서 간단하게 탈 수 있는 생활형 전기자전거부터 산악용, 여행용 전기자전거까지 다양한 용도의 전기자전거가 출시되고 있다. 


국내의 경우 교통안전 문제로 도로교통법 개정과 경찰・지자체의 단속이 강화되면서 전동킥보드 시장이 위축된 가운데 전동킥보드보다 비교적 규제가 덜한 전기자전거 공유 서비스가 틈새시장으로 주목을 받고 있다.


실제 세계 최대 킥보드 공유 서비스 업체 중 하나인 라임이 올해 6월 국내 철수를 선언하는 한편 킥보드 공유 서비스 ‘킥고잉’ 운영사 올룰로는 지난 7월 전기자전거 공유 서비스를 출시했다. 또 다른 킥보드 업체 ‘씽씽’(피유엠피)과 ‘더스윙’(스윙)도 올 하반기 중 전기자전거 관련 서비스를 출시할 예정이다. 


자동차를 대체하는 생활형 탄소중립 교통수단으로 전기자전거 보급 확대를 위해 구입보조금(1인당 1대, 구매금액의 50% 이내 최대 30만 원, 페달보조 방식 대상)을 지원하는 지자체가 늘어나고 있다. 

 

 

EU의 많은 국가들도 카고바이크(화물+자전거)를 구매할 때 보조금이나 면세 혜택을 제공하고 있다. 유럽자전거산업연맹(CEBI)에 따르면 지난 2021년 유럽에서 판매된 전기자전거는 500만 대에 달한다.  


상하이금속시장정보기술(SMMIT)은 중국의 연간 전기자전거 판매대수가 계속해서 3,000만 대를 웃돌고 있다고 밝혔다.


보행자・자전거용 도로가 많지 않은 미국에서도 전기자전거의 인기가 높다. e사이클일렉트릭의 에드 벤저민 애널리스트에 따르면 지난해 미국에서는 전기자전거가 역대 최대 규모인 88만 대가 팔렸다. 지난해 미국에서 판매된 전기차 대수(약 48만7,000대)의 두 배에 이른다. 


글로벌 시장조사 전문기관 ‘리포트 오션(Report Ocean)’에 따르면 전 세계 전기자전거 시장은 2021년 461억 1,000만 달러(한화 약 60조 4,963억 원)에 달한다. 또한 2022년부터 연평균 11.9%씩 성장해 2030년 1,201억 1,800만 달러(한화 약 157조 5,948억 원) 규모에 이를 것으로 전망된다. 


이처럼 전기자전거 시장이 커지면서 자전거 업체뿐만 아니라 포르쉐, 메르세데스-벤츠, BMW, 지프, 리비안, 혼다 등의 완성차 기업들도 전기자전거를 출시했거나 출시할 예정이다. 
 
수소전기 마이크로 모빌리티 등장 
수소연료전지를 적용한 전기자전거도 이미 등장했다. 지난 2017년 세계 최초로 수소연료전지 자전거(수소전기자전거)를 상용화한 프랑스 기업 ‘프라그마’와 한국의 스타트업 ‘이플로우’가 협력해 수소자전거 등 수소전기 마이크로 모빌리티 보급에 앞장서고 있다. 


프라그마는 지난 2019년 9월 창원컨벤션센터에서 열린 ‘H2WORLD 2019’ 전시회에서 수소자전거 ‘Alpha’를 처음 선보인 바 있다. 이 자전거에 이플로우의 모터 기술이 탑재되면서 양사는 지금까지 협력관계를 유지하고 있으며, 마이크로 모빌리티용 파워트레인의 한국 내 생산과 공급을 위한 합작법인을 설립할 예정이다.   

 


국내에 수소자전거가 도입되면 도시 공유 자전거용, 일반용, 회사 현장 업무용, 배달용, 여행객 렌탈용 등 그 쓰임새가 다양할 것으로 기대된다. 실제 일반인의 일상 생활에 친숙한 제품으로 각인되면 수소에너지 수용성 제고에도 크게 기여할 것으로 보인다.    


윤수한 이플로우 대표로부터 수소연료전지를 적용한 마이크로 모빌리티 개발과 사업 방향에 대해 들어봤다.
 

프라그마에 대한 소개와 함께 그간 이플로우와 프라그마의 공동개발 현황을 설명해달라.
프라그마는 수소연료전지 기술을 보유한 기업으로, 2013년부터 수소전기자전거용 소형 연료전지 개발을 시작해 2015년에 수소전기자전거 시제품의 실증 운행에 들어갔다. 


이후 2017년에 세계 최초로 1회 충전 100km를 운행할 수 있는 상용제품인 ‘Alpha’를 출시했다. 2019년에는 1회 충전으로 150km를 달릴 수 있는 2차 상용제품을 출시해 그 해 프랑스 비아리츠에서 열린 ‘G7 정상회담’의 공식 친환경 마이크로 모빌리티로 인증받으면서 본격적인 판매를 시작했다. 


프라그마는 2019년부터 이플로우와 기술협력을 이어오고 있다. 이플로우의 축방향자속형(AFPM) 고출력 토크 모터 기술을 적용한 파워트레인 공동개발 및 생산 협력을 지금까지 진행하고 있다.
 
프라그마와 이플로우는 최근 다목적 수소전기 마이크로 모빌리티 공동개발에 성공했다. 이 제품에 대해 소개해달라.
지구 온난화 등의 기후변화로 인해 유럽을 중심으로 이산화탄소 배출 저감 정책으로 내연기관 판매 금지를 선언하고, 전기차・수소전기차 등 친환경차 보급을 확대하고 있다. 


또 ‘퍼스트마일’, ‘라스트마일’이라는 새로운 소형 친환경 모빌리티 시장이 확대되는 가운데 코로나를 계기로 국내외 모두 근거리 배송 수요가 늘어나고 있다. 


현재 대부분의 근거리 친환경 모빌리티는 제한된 출력(250W)과 리튬배터리형으로 운행하고 있는데, 배터리 충전시간(3~4시간)이 길고 1회 충전 운행거리(40~50km)가 짧다. 출력토크도  낮아 힘이 부족하고, 배송 중 추가로 장시간의 충전이 필요하다. 리튬배터리의 안전성 문제도 제기되고 있다. 


배송용 등 다양한 용도로 수소연료전지를 적용한 소형 모빌리티 수요가 증가하고 있는 이유다.

 


프라그마와 이플로우는 이러한 수요에 대응하기 위해 수소 파워 모듈 기술(1회 충전시간 2분, 1회 충전 140km 운행, 120Nm 이상의 출력토크)을 적용한 ‘H-flow’라는 다목적 수소전기 마이크로 모빌리티를 개발했다.  
프라그마는 이번 ‘H-flow’ 제품 개발에 450W급 수소연료전지를 공급했다.


다목적 수소전기 마이크로 모빌리티가 유럽 전시회에서 호평을 받은 것으로 알고 있다. 또 추가로 개발 중인 제품이 있다고 들었다. 
이플로우는 지난 7월 13~17일 독일 프랑크푸르트에서 개최된 ‘EUROBIKE 2022’에 참가해 1차로 개발을 완료한 4륜 배송용 수소연료전지 모빌리티 ‘H-flow’를 선보여 많은 관람객과 바이어들의 큰 관심을 받았다. 
1,800여 개의 참가 기업 중 유일하게 수소전기 마이크로 모빌리티 기술을 전시한 이플로우는 독일 Storck사뿐만 아니라 프랑스・영국・네덜란드 등의 바이어들과 업무협약을 체결키로 하는 등 협력을 약속하는 성과를 얻었다.


특히 이번에 전시한 수소연료전지 파워트레인 모듈에 관심이 집중되어 9월에 개최될 독일 하노버 상용차 모터쇼 ‘IAA 2022’의 라스트마일 분야 모빌리티 전시회와 네덜란드 ‘World Mobility’ 전시회에도 참가해 달라는 제안을 받아 이들 전시회 참가를 검토 중이다. 

 


한국에도 처음으로 선보였다. 지난 8월 31일부터 9월 3일까지 일산 킨텍스에서 개최된 ‘H2 MEET 2022’에도 참가해 ‘H-flow’ 제품을 소개했다. 


이플로우와 프라그마는 이번 제품 공동개발을 계기로 이플로우가 개발한 마이크로 모빌리티용 파워트레인의 한국 내 생산과 공급을 위한 합작법인을 설립키로 합의하고, ‘H2 MEET 2022’ 전시회를 통해 합작법인 설립 계약을 체결했다.


양사는 이번에 개발한 4륜 배송용 수소연료전지 모빌리티(카고바이크) 외에도 현재 2023년 출시를 목표로 수소연료전지 스쿠터(일반・배송용)를 개발 중이다. 


또한 원할한 수소공급을 위한 소형 그린수소 생산(용량 1~2kg/day, 300bar) 설비와 충전설비 개발을 진행 중이다.


국내에서 수소자전거 등 수소전기 마이크로 모빌리티를 상용화하기 위해서는 관련 기준 마련, 충전 인프라 등이 필요하다. 어떻게 준비하고 있는지 궁금하다.
창원시는 지난 2020년 10월 수소트램, 수소지게차, 수소건설기계, 수소드론, 수소자전거 등 다양한 수소모빌리티용(통합형) 충전소 구축을 위한 산업통상자원부의 규제샌드박스 심의를 통과한 바 있다. 이후 창원시 도시공원인 덕정공원 일대에 통합형 수소충전소를 구축 중이다. 

 

 

이플로우는 프라그마와 한국 내 수소연료전지 마이크로 모빌리티의 인증과 소형 그린수소생산 및 충전 인프라 구축을 위해 창원산업진흥원과 협력해 올해 운전을 개시할 예정인 통합형 수소충전소를 통해 수소연료전지자전거 실증을 진행할 예정이다. 


이외에도 창원산업진흥원 등 관련 기관・업체들과 협업 과제를 통해 소형 그린수소 생산설비 및 충전소 시범 운영 프로젝트를 추진 중으로, 규제샌드박스 제도를 통해 관련 기술의 국내 인증을 서둘러 진행하기 위해 2021년부터 관련 기관에 협조를 요청하고 협의 중이다. 
 
현재는 수소전기자전거 판매 가격이 비쌀 것이다. 언제쯤 배터리 전기자전거 대비 가격경쟁력을 갖출 수 있다고 생각하나.
이플로우와 프라그마는 1kW 미만의 공랭식 수소연료전지(PEM)로 3~4개 모델의 수소자전거를 개발해 판매 중이다. 현재 유럽에 판매 중인 수소자전거의 가격은 7,500유로(약 1,000만 원)로 고가이다. 


하지만 2023년 초에 출시할 제품의 경우 450유로(약 60만 원)로 현재 유럽에서 판매되고 있는 전기자전거의 프리미엄 제품과 대비해 가격경쟁력을 갖출 수 있고, 평균 판매 가격도 3,000유로(약 400만 원)에 근접해가고 있다. 


2024년에는 리튬배터리 전기자전거보다 충분한 경쟁력을 갖춘 제품을 출시할 예정이다. 
 
수소전기 마이크로 모빌리티 보급 확산의 관건은 무엇이라고 생각하나.
맥킨지 보고서에 의하면 글로벌 친환경 마이크로 모빌리티 시장은 2021년 말 기준 40조 원 규모에서 2027년 100조 원 규모로 크게 성장할 전망이다. 특히 이 시장에서 수소연료전지 마이크로 모빌리티가 30% 이상을 점유할 것으로 예상된다.  


수소전기자전거는 1회 충전 시간이 1~2분으로 짧고, 1회 충전으로 운행거리가 150km에 달하는 장점을 가지고 있다. 아직은 일반인들 사이에서 수소의 안전성에 대한 불안감이 완전히 해소되고 있지 않지만, 수소의 안전성이 검증되고 소형 그린수소 생산・충전설비가 개발되면 수소자전거, 수소스쿠터 등 다양한 수소전기 마이크로 모빌리티 보급도 확대될 것으로 기대하고 있다.    

 

 

특히 수소전기 마이크로 모빌리티 보급 확산의 관건은 수소충전 인프라다. 태양광・풍력 등의 재생에너지가 우리 생활 가까이에 올수록 공원, 주차장, 관공서 등에 재생에너지를 이용한 그린수소 생산・충전설비를 구축해 손쉽게 소형 수소모빌리티를 충전할 수 있을 것이다. 30kWh 태양광 발전으로 수소전기자전거 100대 충전이 가능하다.   


또 현재 상용화 단계의 수소저장 기술인 고체수소저장장치, 분말・젤리 형태의 혼합 수소저장 기술들은 10bar 이내의 낮은 압력으로 수소의 저장이 가능하다. 이러한 수소저장・공급 기술을 탈착식 형태로 다양한 수소전기 마이크로 모빌리티에 적용할 수 있을 것으로 보인다.

 
이플로우는 앞으로 세계에서 가장 빠르게 수소전기 마이크로 모빌리티 개발과 이용을 활성화해 세계시장에서 수소자전거뿐만 아니라 수소스쿠터와 같은 근거리 배송용 모빌리티 시장을 선도하는 기업으로 성장하겠다. 





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