"진짜 사고싶다" 실제로 본 현대차의 역대급 수소차들
멀다면 멀고 가깝다면 가까운 미래, 2040년은 화석연료 대신 수소가 주요 연료가 되는 시대가 될 것입니다. 이는 대기 오염과 함께 각종 오염을 줄이고 깨끗한 세상을 만들어나가기 위해서입니다. 또, 우리나라처럼 화석연료 수입에 의존하는 나라들은 에너지 자립도를 높이기 위한 핵심이 될 수도 있습니다.
이를 위해 여러 제조사들은 수소전기차의 중요성을 언급해 왔으며 다양한 콘셉트카를 공개해, 미래를 하나 둘 그려나가고 있습니다. 그 중 현대자동차는 지난 8일, '수소모빌리티+쇼'전시회에서 수소사회에 가장 근접한 수소전기차 모델들을 공개해 많은 이들의 이목이 집중됐습니다.
그렇다면 전시회를 통해 현대자동차는 어떤 미래를 제시했을 까요? 현장 이미지를 통해 간단히 살펴보겠습니다.
파워 유닛 모듈
Power Unit Module
허니콤 모양의 트렌디한 디자인이 가미된 이 구조물은 전원 공급을 돕는 수소연료전지 시스템입니다. 파워 유닛 모듈 하나는 최소 단위이며, 수에 따라 큰 발전용량을 필요로 하는 발전소, 건물의 보조 동력원으로 사용할 수 있습니다. 특히 상대적으로 부피가 큰 선박 등 대형 운송 수단에도 장착할 수 있어 무궁무진한 활용성을 기대할 수 있습니다.
성능은 허니콤 1기 당 50킬로와트 출력을 발휘합니다.
풀 플랫 시스템
Full-Flat System
풀 플랫 시스템 역시 수소연료전지시스템에 속합니다. 앞서 살펴본 파워 유닛 모듈과 다른 점은 낮고 평평한 구조입니다. 주로 지상고가 낮은 차량이나 운전석이 필요없는 무인 드론 차량의 파워트레인 역할을 합니다. 대표적으로 PBV, MPV, 버스, 트램, 경전철, 소형 선박 등이 있습니다. 또한 평평한 구조를 활용해 수소연료전지 발전용으로도 활용할 수 있습니다.
성능은 150킬로와트 출력을 발휘합니다.
차세대 연료전지시스템
차세대 연료전지시스템은 현재 연료전지시스템의 다음 버전으로 이해하시면 되겠습니다. 출력은 100킬로와트 급이며, 넥쏘의 파워트레인보다 무려 70% 이상 작은 점이 강점입니다. 덕분에 향후 수소전기차 개발 시 차량의 패키지에 도움이 됩니다.
※자동차 패키지 설계
파워트레인 탑재성, 차량 외형의 주요 제원 및 차량에 장착되는 주요 부품들의 효율을 끌어올리기위해 최적의 위치를 선정하고 배치하는 과정
레스큐 드론
Rescue Drone
레스큐 드론은 화재진압, 인명구조 및 감시정찰을 위한 무인 수소전기차입니다. 루프에 장착된 드론을 띄워 주변을 탐색할 수 있으며 소방방수총이 달려있어, 진입하기 어려운 곳에서 소방활동을 벌일 수 있습니다.
레스큐 드론은 별도의 수소연료전지 기반 주행 플랫폼이 적용됐으며, 상단부 루프 변경이 가능합니다. 덕분에 장착 파츠에 따라 구난 목적 외 다양한 용도로 활용할 수 있습니다.
또한 무인 플랫폼 특성상 원격으로 조종이 가능하고 필요에 따라 자율주행으로도 운용할 수 있습니다. 한 가지 특이한 점은 전후방 독립 조향시스템이 적용돼 코너 회전 시 반경이 아주 짧고, 제자리에서 대각선으로 움직이는 등 '크랩워크' 주행역시 가능합니다.
트레일러 드론
트레일러 드론은 장거리 화물 운송을 위해 개발된 무인 차량이며, 미래 운송 시스템을 책임질 예정입니다. 두 개의 무인 차량이 앞뒤로 달려 있고 운전석이 없어, 화물 적재능력이 우수합니다.
앞 뒤로 배치된 두 차량(Bogie)덕분에 회전반경이 동급 트레일러에 비해 매우 짧은 것이 특징이며, 등판능력역시 우수합니다. 또, 수소 탱크 적재공간을 최대한 확보해 주행거리 연장에 힘썼습니다. 특히 무인 차량을 따로 활용할 경우 앞서 살펴본 레스큐 드론 역할을 수행할 수 있으며, 건설현장, 공항, 항만 등 다양하고 차별화된 기능을 수행할 수 있습니다.
그밖에 픽셀 디지털 램프로 다양한 기호를 표현할 수 있어, 차량 외부 커뮤니케이션까지 가능합니다.
제원의 경우
▣ 출력 : 보기당(차량 한 대당) 120 kW (≒ 163 ps)
▣ 주행거리 : 1000 km 이상
고성능 수소전기차
Vision FK
비전 FK는 오로지 성능에 집중한 고성능 수소전기차입니다. 전기 하이퍼카 브랜드 '리막'의 고성능 PE 기술과 수소연료전지 기술을 융합해 강력한 성능을 발휘합니다. 정확히는 플러그인 동력시스템과 수소연료전지 기술이 함께 적용됐습니다.
주행성능과 관련된 적용 기술을 살펴보면 TVTM(Torque Vectoring Twin Motor)이 적용돼, 후륜에 두 개의 모터가 장착됐으며, 토크 벡터링 기술을 통해 코너링 성능이 우수합니다.
그동안 친환경차는 성능과 운전 재미가 뒤쳐지고, 고성능 자동차는 환경 오염을 유발한다는 편견이 있었습니다. 현대자동차는 이러한 편견을 불식시키면서, 이 두 가지 이율배반적인 특성이 양립하는 자동차를 만든다는 것을 보여주기 위해 이 모델을 선보인 것입니다.
한편 비전 FK의 제원은 다음과 같습니다.
▣ 충전시간 : 40 분 이하
▣ 주행거리 : 약 600 km 이상
▣ 최고속도 : 260 km/h 이상
▣ 100 km/h 도달시간 : 4.0 초 이하
▣ 출력 : 최대 500 kw 이상 (≒ 680 ps)
엑시언트 수소전기트럭
Xcient Fuel Cell
엑시언트 수소전기트럭은 기존 엑시언트의 파워트레인을 수소연료전지 시스템으로 전환한 상용차입니다. 친환경 이미지를 갖췄을 뿐만 아니라 대기오염을 유발하는 배출가스가 없어 친환경 트럭의 선두주자로 앞장서고 있습니다.
또, 큰 부하가 걸리는 대형 상용차의 특성을 고려해 연료전지 / 모터 / 배터리 등 주요 부품의 성능과 내구성을 향상시켰으며, 차량 무게를 줄여 적재 능력까지 개선한 점이 특징입니다. 또한 전방 충돌 방지보조 등 주행 안전기능이 탑재되어있고, 충돌/전복 사고 시 안전을 위해 수소/고전압 차단 시스템이 적용됐습니다.
이번 전시회에는 주행거리를 늘리고 트랙터화가 진행된 '엑시언트 수소전기트랙터'도 함께 선보였습니다. 외형은 거의 비슷하나 북미 시장을 고려한 모델로, 현재 캘리포니아주 내 실증운행 및 양산 모델 개발을 위한 필드 데이터를 확보 중입니다.
수소 트램
Fuelcell Electric Tram
수소 트램은 수소연료전지를 적용한 친환경 트램입니다. 96킬로와트급 넥쏘의 연료전지가 2대 탑재 됐습니다. 연료전지 파워트레인은 작동 매커니즘 특성상 깨끗한 공기가 필요하기 때문에 주변의 공기를 빨아들여 깨끗하게 정화하는 능력을 갖췄습니다. 덕분에 '움직이는 대형 공기청정기' 역할을 함께 수행합니다.
수소 트램은 무인 원격 운전 시스템이 적용되어 있어 탑승 공간을 최대한 확보 했습니다. 또, 수소연료전지로 움직이기 때문에 전차선이나 전력설비가 필요 없다는 점이 강점으로 꼽힙니다. 만약 도심에 설치할 경우, 선로만 공사하면 됩니다.
재난구호용 수소발전차
Rescue Hydrogen Generator Vehicle (RHGV)
재난구호용 수소발전차는 기아자동차의 군용 소형전술차를 바탕으로 제작됐습니다. 덕분에 오프로드 성능이 우수하며 760mm 깊이의 하천을 건널 수 있습니다.
파워트레인은 디젤엔진을 사용하지만 적재함에는 50킬로와트급 발전량을 지닌 수소탱크와 수소연료전지가 장착되어 있습니다. 또, 수소발전모듈만 따로 뗄 수 있기 때문에 소규모 건물의 발전용도로도 사용할 수 있습니다.
주로 긴급 상황인 전기차의 충전을 돕거나 오지 및 험지에서 전력을 공급할 수 있습니다. 그밖에 전력이 끊긴 재난지역에서도 이동식 발전소 역할을 할 수 있습니다.
이동형 수소 생산/충전 장치
Moving Hydrogen Reformer/Charger Vehicle
이동형 수소 생산 장치는 수소자급체계를 구축해, 수소 충전 인프라가 부족한 지역에 수소를 공급하는 역할을 합니다.
이동형 수소 충전 장치는 수소 충전소가 없는 곳에서 수소 충전을 지원하는 역할을 합니다.
엠비젼 투고/팝
M.Vision 2GO/POP
현대모비스에서 개발한 차량들로, 투고 모델은 도심형 근거리 딜리버리 모빌리티이며 팝 모델은 전기차 기반 도심형 초소형 모빌리티입니다.
투고는 30킬로와트급 수소연료전지 파워팩이 들어있으며, 차량 옆과 뒤에는 광고용 전광판이 달려 있는 점이 특징입니다. 또, 우핸들, 좌핸들 전환이 가능하며 휴대폰 무선 조향, 휴대폰 이용 내외부 디스플레이조작 등이 가능합니다.
특히 e코너 모듈(인-휠 모터)이 적용돼, 제자리 360도 회전, 크랩워킹, 자동 평행 주차 등이 가능합니다. 도심형 모빌리티인 점은 고려하면 주차 환경이 열악한 우리나라에서 활약할 수 있을 것으로 기대됩니다.
투고의 제원을 살펴보면 다음과 같습니다.
▣ 크기 : 3,200 mm (길이) X 1,644 mm (전폭) X 1,600 mm (전고)
▣ 주행거리 : 200 km
▣ 배달을 위한 적재공간 확보
팝 모델의 경우 투고 모델과 많은 부분이 동일하지만 단거리 이동을 위한 도심형 공유차량이 컨셉이라는 차이점이 있습니다. 제원의 경우
▣ 크기 : 2,600 mm (길이) X 1,644 mm (전폭) X 1,540 mm (전고)
▣ 주행거리 : 180 km
이동형 수소충전소
H Moving Station
이동형 수소충전소는 이름대로 움직이는 수소충전설비입니다. 최대 충전압력은 350bar이며 넥쏘의 충전압력인 약 700bar까지 업그레이드 할 수 있습니다. 추후 기체 수소가 아닌 액화수소 형태로 저장을 할 수 있습니다.
외부 공급형 전기 충전 시스템
Mobile Fuel Cell Generator
외부 공급형 전기 충전시스템은 충전기와 발전기 두 가지 모드를 가지고 있습니다. 전기차 모터스포츠인 ETCR용 전기차 충전기가 적용됐으며, 수소를 공급받아 발전을 할 수 있습니다.
수소환원제철
수소환원제철은 조형물 형태로 전시되었습니다. 철강 제품 제조 과정에서 이상화탄소 등 대기오염 물질이 배출되는 기존 석탄 중심의 제철 공정과 달리, 수소를 이용해 철을 생산하고 그 반응 과정에서 물이 배출되는 신개념 제철 공정입니다.
자동차를 만드는 단계에서 첫 단계인 제철 과정부터 친환경을 위해 노력하겠다는 현대자동차의 의지를 엿볼 수 있습니다.
이번 전시회의 명칭인 '하이드로젠 웨이브'는 현대자동차가 처음 선보이는 수소 관련 글로벌 행사입니다. 인류의 지속가능성을 위해 에너지 패러다임을 전환하고 수소사회를 조기 실현할 수 있도록 큰 변화의 물결을 일으키겠다는 의미가 담겨 있습니다.
누구나, 모든 것에, 어디에나
(Everyone, Everything, Everywhere)
이번에 선보인 수소전기차를 보면 인프라, 라이프스타일, 대중교통 등 삶 전반에 걸쳐 수소전기차가 대중화된 세상을 그리고 있습니다.
현대자동차는 2028년까지 모든 상용차 라인업에 수소연료전지시스템을 적용하고, 2040년까지 수소차가 대중화된 세상을 만들겠다고 천명했습니다. 전시회를 방문한 관람객들은 이런 차들이 빨리 나왔으면 좋겠다는 반응을 보였습니다.
평소 수소전기차에 관심있던 분들이라면 이번 기회에 일산 킨텍스를 방문해 수소사회를 미리 경험해보는 것은 어떨까요? 이번 전시회는 9월 8일부터 11일까지 진행되는 점 참고 바랍니다.
