현대자동차는 차세대 모빌리티의 선두주자로서 다양한 전동화 기술을 개발해 왔다. 그 중심에는 수소연료전지차(FCEV, 이하 수소전기차)와 배터리 전기차(BEV, 이하 전기차)가 있다. 이 두 차종은 전기모터를 통해 바퀴를 굴린다는 점에서 유사하지만, 에너지 수급 및 운영 체계가 전혀 다르다. 그 차이를 이해하는 것이야말로 소비자가 자신에게 맞는 전동화 차량을 선택하는 첫걸음이라고 할 수 있다.
최근 현대차는 차세대 수소전기차인 ‘디 올 뉴 넥쏘’를 출시하면서 전 세계 소비자와 자동차 업계의 관심을 한 몸에 받았다. 아울러 디 올 뉴 넥쏘의 출시와 함께 수소전기차에 대한 관심도 점차 높아지고 있다. 과연 우리에게 맞는 미래 모빌리티는 무엇일까. 수소전기차에 대해 보다 자세히 알아보기 위해 수소전기차와 전기차의 기술적 차이점과 각각의 특징 및 장점, 그리고 소비자 관점에서 중요한 가치인 인프라와 사용 환경 등을 자세히 살펴보았다.
수소전기차와 전기차는 모두 동력원으로 전기에너지를 활용한다. 하지만 전기에너지의 생산과 저장, 그리고 동력이 바퀴로 전달되기까지의 에너지 흐름에서 큰 차이를 보인다. 먼저 전기차는 충전을 통해 외부에서 생산한 전기에너지를 고전압 배터리에 저장한다. 이때 차량에 적용된 온보드 차저(On-Board Charger)가 완속충전기의 교류(AC) 전기를 배터리에 적합한 직류(DC)로 변환한다. 그리고 배터리에 저장된 직류 전기를 인버터를 통해 다시 교류로 변환하고, 이 전기가 구동모터를 작동시켜 감속기를 거쳐 바퀴에 동력을 전달함으로써 주행이 이뤄진다. 따라서 전기차는 구조가 비교적 단순하며, 배터리 충전은 가정용 충전기 및 공공 충전 인프라와 같은 외부 전원으로 진행한다.
반면, 수소전기차는 차량이 스스로 전기를 생산해 사용한다. 차량 내 탑재된 연료전지 스택(Fuel Cell Stack)이 연료에 해당하는 수소와 공기 중의 산소를 화학반응시켜 전기를 만들어내는 것. 이렇게 생산된 전기에너지는 인버터와 BHDC(Bi-directional High-voltage DC-DC Converter) 등의 전력 분배 및 제어 시스템을 거쳐 전기모터를 직접 구동할 수도 있고, 고전압 배터리를 충전해 에너지를 저장할 수도 있다. 즉, 수소전기차는 ‘이동형 발전소’라 할 수 있을 만큼 독립적인 에너지 생산 시스템을 갖추고 있으며, 이렇게 생산한 전기에너지를 유연하게 사용할 수 있도록 소형의 고전압 배터리도 탑재하고 있다.
여기서 수소 탱크는 단순한 저장 공간을 넘어 차량의 에너지원 전체를 책임지는 핵심 장치로, 높은 압력을 견디고 외부 충격에도 내용물을 안전하게 보호해야 한다. 이를 위해 수소전기차는 탄소섬유 복합재로 제작된 수소 탱크를 적용하고 고강도 충격 분산 구조를 적용하는 등 다양한 강건화 설계가 반영돼 있다. 또한, 외부에서 수소를 충전하는 방식으로 에너지를 공급받기 때문에 수소 충전소를 이용하여 빠르게 연료를 보충할 수 있다.
정리하면, 전기차는 배터리에 전기를 저장해 사용하는 방식이고, 수소전기차는 수소를 이용하여 전기를 자체적으로 생산하여 사용하는 방식이다. 두 차종 모두 미래 모빌리티의 방향성에 부합하는 저공해 자동차에 해당하지만, 이처럼 에너지 생산 방식과 저장, 에너지 흐름에서 구조적 차이를 갖고 있다.
전기에너지를 활용하는 방식이 다른 까닭에 차량 설계는 물론 구조에서도 분명한 차이점이 존재한다. 우선 전기차는 가능한 많은 전기에너지를 저장해야 하므로 크고 무거운 고전압 배터리를 탑재한다. 일반적으로 차체 바닥 공간을 활용해 배터리를 탑재하며, 그에 따라 무게 중심이 낮아져 차량 거동이 개선되는 장점도 있다. 현대차그룹은 이런 전기차의 설계적 특징을 고려해 주행성을 확보하고 캐빈 공간을 극대화한 전용전기차 플랫폼 E-GMP를 개발한 바 있다.
한편, 수소전기차는 수소 탱크, 연료전지 스택, 고전압 배터리 등 다양한 구성 요소가 조화를 이루는 하이브리드 구조를 가지고 있다. 넥쏘의 경우 연료전지 시스템과 PE 시스템은 차량 앞부분에 탑재돼 있으며, 수소 탱크는 고압의 수소를 안전하게 저장할 수 있도록 차체 후방 하부에 배치돼 있다. 다만, 이러한 수소전기차는 필수적으로 연료전지 기술을 확보해야 하고, 고압 수소 저장 및 고전압 시스템 운용에 부합하는 안전 기술을 마련해야 하기 때문에 제조사 입장에서는 개발과 생산 과정에서 진입장벽이 높은 편이다.
앞서 살펴본 바와 같이 전기차와 수소전기차는 구조적 차이로 인해 각각의 특성과 장점이 다르다. 수소전기차의 특징과 장점을 정확히 알고 나면, 수소전기차의 존재 이유와 활용 가능성을 더욱 명확하게 알 수 있다.
먼저 사용자가 일상에서 체감할 수 있는 수소전기차의 대표적인 장점은 충전 시간과 주행가능거리다. 수소전기차는 고압으로 압축된 수소를 5분 내외로 빠르게 충전할 수 있다. 이는 일반적인 내연기관 차량의 주유 시간과 동일한 수준으로, 내연기관 차량에 익숙한 소비자라면 큰 차이를 느낄 수 없을 것이다.
1회 충전 주행거리 면에서도 수소전기차의 강점이 두드러진다. 1세대 넥쏘의 경우 100% 수소 완충 기준 주행거리가 609km에 달한다. 한편 새롭게 출시한 디 올 뉴 넥쏘는 연료전지 시스템 효율과 전기모터의 출력을 높여 단 5분 내외의 짧은 충전 시간으로 무려 720km(18인치 타이어, 익스클루시브 트림 기준)를 주행할 수 있다.
다음으로 살펴볼 점은 수소 충전 인프라다. 수소충전기는 2025년 7월 기준 226개 이상이 보급돼 있다. 우리나라 정부는 2030년까지 수소차 30만 대 보급과 함께 수소충전기 660기 이상 구축을 목표로 수소 모빌리티 인프라 확충에 박차를 가하고 있다. 이 밖에도 액화수소 충전소와 융복합 수소충전소 등 다양한 형태의 충전소를 도입하여 충전 인프라의 접근성과 효율성을 높일 계획이다.
현대차는 수소 충전 인프라의 한계를 극복하고 고객의 주행 편의를 극대화하기 위해 디 올 뉴 넥쏘에 수소전기차 특화 정보 시스템을 새롭게 적용했다. 전국 220개 이상의 수소충전소의 실시간 정보를 기반으로 최적의 이동 경로를 안내하는 ‘루트 플래너’를 탑재해 충전에 대한 스트레스를 줄였으며, 차량 내에서는 수소충전소 현황, 수소 에너지 흐름도, 주행 환경에 따른 맞춤 주행가능거리, V2L 사용 정보 등 수소 에너지와 관련된 다양한 데이터를 직관적으로 확인할 수 있다. 이러한 기능은 수소전기차 사용자에게 더욱 신뢰감 있는 주행 경험을 제공하고, 실제 사용 편의성까지 고려한 현대차의 기술력과 배려를 보여준다.
또 한 가지 사용자가 체감할 수 있는 수소전기차의 장점은 겨울철 저온 성능이다. 낮은 기온은 차종과 관계 없이 차량 성능에 큰 영향을 미치지만, 수소전기차는 전기를 생산하는 과정에서 자연스럽게 발생한 폐열을 난방으로 활용하기 때문에 에너지 측면에서 동절기 전기차 대비 효율적이다.
앞서 살펴본 바와 같이 수소전기차의 특징을 알고나면, 소비자 사용 환경에 따른 수소전기차의 가치와 활용 가능성을 확인할 수 있다. 만약 장거리 운행이 잦고, 주유처럼 빠른 충전 속도와 긴 주행거리가 필요하다면 수소전기차가 현실적인 대안이 될 수 있다. 특히 친환경 가치에 대한 인식이 높고, 미래 모빌리티 기술에 관심이 많은 소비자라면 수소전기차는 기술적 만족도와 실사용 효율성을 모두 충족시키는 선택이 될 수 있다.
현대차는 수소연료전지 기술을 미래 모빌리티의 핵심 동력원으로 주목하고, 오랜 시간 동안 수소전기차 기술 분야에 집중해 왔다. 이미 1998년부터 수소전기차 개발에 착수해 기술을 다듬고, 글로벌 최초로 수소전기차를 양산한 브랜드로서 축적된 노하우와 검증된 신뢰성을 갖추고 있다. 이는 단순한 기술 개발을 넘어, ‘수소 모빌리티 탑티어’ 브랜드로 입지를 단단하게 다졌다는 점에서 의미가 더욱 깊다.
현대차는 2013년 세계 최초로 수소전기차의 양산 체제를 구축하며 ‘투싼ix Fuel Cell’을 선보였고, 이후 기술을 더욱 발전시켜 2018년 넥쏘를 출시했다. 넥쏘는 현대차의 수소전기차 기술이 완성형에 이르렀음을 입증한 모델로 평가받고 있다. 또한, 현대차는 올해 6월 차세대 수소전기차인 디 올 뉴 넥쏘를 출시했다. 새로운 넥쏘는 2018년 출시 이후 7년 만에 선보이는 완전 변경 모델로, 현대차 브랜드의 수소 비전을 구현해 나갈 친환경 모빌리티다. 이는 현대차가 단기간 내에 이루어낸 성과가 아닌, 장기간 축적된 연구개발과 인프라 확충의 결과라 할 수 있다.
지금까지 수소전기차와 전기차의 구조적 차이, 성능, 사용성, 인프라까지 폭넓게 살펴봤다. 하지만 중요한 건 기술의 우위가 아니라 사용자에게 더 적합한 선택이 무엇인가 하는 점이다. 이에 따라 현대차는 전동화의 미래를 하나의 방식으로 한정하지 않고, 다양한 고객의 삶과 주행 환경을 아우를 수 있는 다채로운 기술 솔루션을 제시해 왔다. 특히 디 올 뉴 넥쏘는 진보한 수소 기술이 집약된 모델로, 지속가능한 미래 모빌리티의 방향을 제시하는 동시에 소비자들이 실제로 누릴 수 있는 실용성과 효율성까지 모두 담아냈다. 미래 모빌리티의 시대, 선택의 기준은 이제 더욱 분명해지고 있다.
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