넘어야할 장벽 가격 인프라장비 저음시동성에 전력 투구 괘속질주로의 어프로치, 토요타, 혼다 이은 日産 빅3 작년말, 도요타 자동차와 혼다 등 일본을 대표하는 자동차 메이커 2개사가 세계에서 최초로 연료전지차(FC차)를 시판했다. 日産자동차, 다임러 크라이슬러, 미국의 포드모터 등도 뒤이어 올해 안에 시장투입을 표명하고 있다. 아직 기술적인 과제도 많고, 수소공급 인프라의 정비 문제도 있다. 보급하려면 가격을 대폭 낮출 필요도 있다. 그러나 100년이 넘은 자동차의 역사 속에서 내연기관을 대신할 동력원으로서 실용화에 이르렀다는 의의는 크다. 03년은 자동차의 역사를 크게 바꾸는 1년이 될 것이 분명하다. FC차를 둘러싼 세계 자동차 메이커의 움직임은 급박하다. 02년 12월 2일, 혼다의 吉野浩行 사장은 도요타의 奧田碩 회장과 함께 수상관저에서 행해진 FC차의 납차식에 참석, 그 길로 캘리포니아로 날아갔다. 로스엔젤레스 관공서에 있었던 FC차 납차식에도 출석, 시차를 이용하여 같은 날 행해진 미국과 일본에서의 식전에 출석했다. 혼다의 FC차에 대한 엄청난 의욕을 엿볼 수 있다. FC차는 몇 년 전부터 “04~05년에는 실용화될 것이다”라고 하며 세계 메이커들이 최초를 다투었다. 그 예상을 2년이나 앞지른 것은 도요타와 혼다의 라이벌 의식이며 기술경쟁의 결과이다. 02년 7월 2일, 도요타의 張富士夫 사장은 “구미를 모방하지 않은 자동차 기술의 발전에 공헌하고 싶다”며 FC차의 시장투입 시기를 02년 안에 해 낼 것을 표명했다. 미국에서의 인정을 기다리며 연내 투입을 예정하고 있던 혼다도 이에 질세라 조기발표를 표명, 결국 같은 날 미국과 일본에서 리스 발매하기로 ‘정치적 결단’을 하였다. 꿈의 제로에미션카로 기대되는 연료전지차 꿈의 제로에미션카로 기대되는 FC차는 90년대 초에 다임러크라이슬러를 비롯해 도요타, 제네럴모터스(GM), 포드 등이 상품화를 위한 개발을 시작했다. 2~3년 전까지는 사용할 연료를 둘러싸고 각사의 개발경쟁이 치열했다. 수소를 직접 탑재하는 방식과 메타놀이나 가솔린 등을 자동차 자체가 개질하는 방법 등이다. 당초는 바이오머스 연료인 메타놀의 개질이나 기존의 연료공급 인프라를 사용할 수 있는 가솔린 개질 등이 유력시 되었다. 실제로 다임러나 도요타의 초기 시작차는 메타놀 방식이다. 그러나 개질기는 수 백도의 고온이 아니면 기능하지 않는 등, 실용화에 대한 장벽은 높았다. 00년 11월, 미국 캘리포니아주에서 시작한 공도주행실험 ‘캘리포니아 파트너십’에서 고온수소의 충전설비가 준비된 예도 있어 초기의 실용차에는 직접수소가 유력하게 된다. 도요타, 혼다의 1호차를 비롯해, 03년에 등장할 다임러나 GM의 시판차도 수소, 특히 고압수소의 직접충전이 주류가 되었다. 우려되는 수소공급 인프라보다도 차량의 실용화 쪽을 우선했다. 시판 제 1호가 된 국내 2개사의 FC차는 차량의 성격이 상당히 다르다. 도요타의 ‘FCHV’는 스태크의 자사개발에 주력했다. 차량은 기존의 스포츠 다목적차(SUV) ‘크루거V’를 유용, 그리고 ‘프리우스’에서 개발한 니켈 수소전지의 하이브리드 시스템을 탑재했다. ‘FC차도 하이브리드의 한 위치를 차지’(渡邊浩之 전무)하고 있다고 하며 컨셉으로서는 THS(도요타 하이브리드 시스템)의 주구동원인 가솔린 엔진을 FC 스택으로 바꾼 것이다. 스택에서 발전하는데 주행에 사용하지 않는 에너지나 브레이크 회생 에너지를 항상 2차전지에 저장하여 필요에 따라 주행을 어시스트한다. 한편, 혼다의 ‘FCX’는 스택에는 세계에서 가장 정평이 나 있는 캐나다의 밸러드사의 것을 채용하고, 차체는 전용 개발했다. ‘FC차는 차량으로서 완성시키는 일이 중요, 우선은 현시점에서 가장 우수한 밸러드의 제품을 사용하고 양산 시에는 독자개발 스택을 채용할 것이다’(吉野 사장)라고 한다. 2차전지는 배터리가 아니라 전기의 출입이 순식간에 일어나는 울트라 캐퍼시터(콘덴서)를 채용했다. 브레이크 시에 발생하는 에너지를 전기에너지로 회생시켜 스타트할 때나 가속 시에 어시스트하는데, 순식간에 회생하고 순식간에 사용이 끝난다. 두 차 모두 고압수소는 350기압의 탱크에 충전한다. 도요타는 내각부를 비롯해 경제산업성, 환경성, 국토교통성에도 1대씩, 또 미국에서는 캘리포니아대학 버클리교에 납차했다. 앞으로 1년간 미국과 일본에서 약 20E를 리스 판매할 예정이다. 혼다도 캘리포니아주에 나머지 4대를 리스 판매하고, 2~3년 안에 30대의 판매를 목표한다. 이들은 실제로 여러 조건에서 주행하여 어떤 문제가 발생하는가를 파악하는 것이 목적이다. 경제산업성은 2010년에 누계 5만대, 2020년에 동 500만대의 보급을 전망하고 있다. 넘어야 할 장벽 그러면 일반보급에 있어 넘어야 할 장벽은 어느 정도일까. 가격, 항속거리, 저음시동성, 인프라 정비, 그리고 사회적 인지 등을 들 수 있다. 현재 일본 내에서의 리스 가격은 연료비(수소)별로 도요타가 월 120만엔, 혼다가 동 80만엔이다. 혼다(本田기술연구소)의 加美陽三 상석연구원은 ‘항속거리는 탱크의 압력을 높이는 등 기술로 대응할 수 있다. 가장 큰 문제는 저온시동성’이라고 지적한다. 수소와 산소를 반응시켜 전기를 발생시키는 FC는 최종적으로 물이 배출되는데, 빙점 하라면 얼어버려 기능을 하지 못한다. 이것의 가장 좋은 처리방법을 아직 찾지 못한 상태이다. 가격에 대해서는 ‘아코드 급으로 하려면 아직 100분의 1로 할 필요가 있다’(동)고 한다. 이들은 원가절감 등 기업노력만으로는 불가능하다. “스택에 사용하는 백금을 다른 싼 재료로 바꾸는 등 근본적으로 재검토할 필요가 있다”고 도요타의 浜島淸高 제1개발센터 수석 엔지니어도 지적한다. 선행하는 2개사에 대해 타사의 움직임도 바쁘다. 이미 다임러와 GM은 비슷한 정도의 차량을 완성시켰다고 말한다. 작년 가을 GM은 “1호차를 내는 것은 큰 의미가 없다. 보급이 전망되는 2010년 경에 FC차의 톱메이커가 되면 된다”(GM아시아 연료전지 사업본부, 존 한센 부장)고 여유를 보이고 있다. 그러나 12월 17일, 국제택배 기업인 페데럴 익스프레스와 제휴하고 도(都) 내에서 FC차를 집배업무에 사용한다고 긴급 발표했다. 일본에서 FC차를 상업적으로 이용하기는 이것이 처음이다. “앞으로 FC차를 100만대 판매할 첫 걸음”(레이몬드 그리그 GM 아시아 사장)이라며 일본의 두 회사를 견제했다. 日産자동차도 12월에 FC차의 공도실험을 실시했다. 자랑거리인 리튬이온전지를 사용, 스택에는 밸러드사 제품과 미국 UTCFC사 제품 두 가지로 개발을 진행 “현 단계에서 가장 좋은 것을 03년도 안에 한정 판매할”(阿部榮一 상무) 방침이다. 다임러도 3월에는 ‘F-Cell’을 일본과 싱가폴에서 발매, 포드도 연내 시장투입을 밝히고 있다. “현 단계에서의 시장투입은 현실적인 선택이 아니다. 디젤엔진의 고도화 등 우선해야 할 과제는 많다”(루이 슈바이처 르노 회장)는 목소리도 있으나 도요타, 혼다가 선수를 쓴 흐름은 올해 더더욱 가속될 듯 하다. (NK)