[인더스트리뉴스 권선형 기자] 현대자동차그룹은 지난 9월 7일 ‘하이드로젠 웨이브(Hydrogen Wave)’ 글로벌 온라인 행사를 열고 수소 사업의 비전과 세계 최고 수준의 새로운 수소연료전지 및 수소모빌리티의를 공개하며 2040년을 수소에너지 대중화의 원년으로 만들겠다고 선언했다.

현대차그룹 정의선 회장은 이날 기조 발표자로 나서 “현대차그룹이 꿈꾸는 미래 수소 사회 비전은 수소에너지를 누구나, 모든 것에, 어디에나(Everyone, Everything, Everywhere) 쓰도록 하는 것”이라며 “우리는 이런 수소 사회를 2040년까지 달성하려 한다”고 말했다.

특히 정의선 회장은 “수소 사회 실현을 앞당길 수 있도록 앞으로 내놓을 모든 상용 신모델은 수소전기차 또는 전기차로만 출시하고 2028년까지 모든 상용차 라인업에 수소연료전지 시스템을 적용하겠다”며, “이를 위해 가격과 부피는 낮추고 내구성과 출력을 크게 올린 수소연료전지 시스템을 선보일 것”이라고 발표했다. 이 같은 상용차의 전면적인 친환경 전환 계획 발표는 세계 자동차 회사 중 처음이다.

현대차그룹 수소로의 에너지 패러다임 전환

현대차그룹이 글로벌 기후 위기를 극복하기 위해 제안하는 해결책은 수소로의 에너지 패러다임 전환이다. 수소는 친환경성과 실용성을 두루 갖춘 에너지이자 지구상에서 가장 풍부한 원소로 연료로 사용하면 전기와 열, 순수한 물만 배출한다.

수소 경제 관련 글로벌 최고경영자(CEO) 협의체인 수소위원회에 따르면 2050년 전 세계 에너지 소비량의 18%를 수소에너지가 차지하게 될 전망이다. 시장 규모는 2조5,000억달러(약 2,750조원), 연간 CO₂ 감축 효과는 60억t 이상일 것으로 추산된다. 고용 창출 효과는 3,000만 명에 이를 것으로 예상된다.

현대차그룹은 1998년부터 수소연료전지 개발 조직을 신설하고 관련 기술 개발에 매진하는 등 친환경 시대를 앞장서서 준비해왔다. 그 결과 2013년 세계 최초로 수소전기차의 본격적인 양산체제를 갖추고 투싼 FCEV를 선보였으며, 2018년에는 수소전기차 넥쏘를 출시했다. 2020년 7월에는 세계에서 처음으로 수소전기 대형트럭 양산체제를 구축하고 유럽으로 수출을 시작한 바 있다.

2040년, 수소에너지를 ‘누구나, 모든 것에, 어디에나’ 쓰는 사회로

현대차그룹은 이날 하이드로젠 웨이브에서 2040년까지 수소에너지로 산업 및 사회 전반에 획기적인 변화를 일으키겠다는 ‘수소 비전 2040’을 제시했다.

우선 수소전기 상용차 대중화를 통한 전 지구적 배출가스의 저감을 추진한다.

현대차그룹은 2028년까지 글로벌 자동차 업계 최초로 이미 출시된 모델을 포함한 모든 상용차 라인업에 수소연료전지를 적용할 예정이다. 앞으로 대형트럭, 버스 등 모든 상용차 신모델은 수소전기차와 전기차로 출시해 배출가스를 제로화 할 방침이다. 이를 통해 2030년 내수 상용차 시장에서만 연간 20만t 이상의 수소 수요가 창출될 것으로 보인다.

현대차그룹은 수소연료전지 상용차를 앞세워 연 40만대에 이르는 유럽 중대형 상용차 시장에 본격 진출하는 등 글로벌 확산을 가속할 계획이다.

또한 현대차그룹은 2030년 전 세계 700만대에 이를 것으로 전망되는 소형상용차 시장을 공략하기 위해 전장 5~7m 수준의 수소연료전지 PBV를 개발하고, 앞으로 상용차 부문에 자율주행과 로보틱스까지 결합해 사업 역량을 더욱 강화할 방침이다.

상용차는 승용차보다 통상적으로 평균 운행 거리와 운행 시간이 훨씬 긴만큼 차량 당 배출하는 탄소량도 상대적으로 많기 때문에 상용차에 연료전지를 선제적으로 탑재함으로써 배출가스를 대폭 줄일 수 있다. 

특히 이날 하이드로젠 웨이브 발표행사에서는 미래 장거리 물류를 위한 현대차그룹의 무인 운송 시스템 콘셉트 모빌리티인 ‘트레일러 드론’이 최초로 공개돼 주목받았다.

트레일러 드론은 수소연료전지 및 완전 자율주행기술이 적용된 2대의 ‘e-Bogie (이-보기)’ 위에 트레일러가 얹혀져 있는 신개념 운송 모빌리티로, 일반 트레일러보다 좁은 반경으로 회전할 수 있다. Bogie (보기)는 열차 하단의 바퀴가 달린 차대를 뜻한다.

현대차그룹은 트레일러 드론이 1회 충전으로 1,000km 이상을 주행할 수 있도록 개발하고 있으며, 이-보기는 콘테이너 트레일러와 별도로 운행하면 △화물운송 △건설 △소방 △구조 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다.

정의선 회장은 “수소연료전지를 자동차 이외의 모빌리티 및 에너지 솔루션 분야에도 적용하는 등 미래 비즈니스 영역을 지속해서 확장하겠다”며, “트램, 기차, 선박, 도심항공모빌리티(UAM) 등 다양한 이동 수단뿐 아니라 주택, 빌딩, 공장, 발전소 등 일상과 산업 전반에 연료전지를 적용해 전 세계적인 수소 사회 실현에 이바지할 것”이라고 밝혔다.

이미 현대차그룹은 다양한 분야에 활용되는 수소연료전지 시스템을 생산하고 있으며, 수소연료전지 시스템 브랜드 ‘HTWO (에이치투)’ 등을 통해 글로벌 사업 본격화에 나섰다.

나아가 현대차그룹은 수소 생태계 확대를 위해 자사 제품뿐만 아니라 다른 브랜드의 모빌리티에도 연료전지 시스템이 탑재될 수 있도록 시스템과 기술을 제공하는 방안을 추진 중이다.

현대차그룹은 기술 개발과 가치사슬의 혁신으로 수소에너지의 공급 가격도 크게 낮춰 경제성을 확보할 계획이다. 이를 위해 각국 정부 및 관련 업계와의 협력을 확대하고 있다.

부피, 가격 줄이고 출력과 내구성 높인 차세대 연료전지 시스템

현대차그룹은 현재의 수소연료전지 시스템보다 크기와 가격은 낮추고 출력과 내구성을 높인 차세대 연료전지 시스템으로 앞으로 수소 사회 실현을 앞당긴다는 구상이다. 

현대차그룹은 하이드로젠 웨이브에서 2023년 내놓을 3세대 수소연료전지 시스템의 시제품인 100kW급과 200kW급 연료전지 시스템도 세계 최초로 공개했다.

100kW급 연료전지 시스템은 넥쏘에 적용된 2세대 연료전지 시스템에 비해 부피를 30% 줄였다. 상용차용으로 개발 중인 200kW급 연료전지 시스템은 넥쏘의 시스템과 비교해 크기는 비슷하지만, 출력은 2배 정도 강화했다. 내구성 역시 2배~3배 높인다. 향후 상용차용 고내구형 연료전지 시스템은 50만km 이상 주행거리를 확보할 계획이다.

현대차그룹이 개발 중인 3세대 연료전지 시스템의 가격은 지금보다 50% 이상 낮출 계획이다. 2030년경에는 가격을 더 낮춰 수소전기차가 일반 전기차 수준의 가격 경쟁력을 가질 것으로 전망하고 있다.

3세대 연료전지 시스템은 다양한 형태로도 응용할 수 있다. ‘파워 유닛 모듈’은 MW급 발전을 위해 추진 중인 시스템이다. 100kW급 연료전지 시스템을 여러 개 연결해 500kW와 1MW 등 다양한 출력을 제공할 수 있으며, 전력 소모량이 큰 △대형 선박 △기차 △건물 등에 공급된다.

미래 환경친화적 신개념 수소모빌리티

현대차그룹은 하이드로젠 웨이브에서 트레일러 드론 외에도 그룹이 개발 중인 새로운 수소모빌리티 및 수소연료전지 시스템을 대대적으로 공개했다.

수소모빌리티는 배출가스가 나오지 않아 환경친화적인 것은 물론이고 짧은 충전 시간, 긴 주행거리 등이 주요 특징이다.

수소차에 전기차의 강점을 융합한 고성능 수소연료전지차 ‘비전 FK’도 이날 세계 최초로 공개했다. 비전 FK에는 연료전지와 고성능 PE 시스템(Power Electric System)이 결합해 있고 1회 충전 시 최대 주행거리 목표는 600km에 달한다. 출력은 500kW 이상과 정지 상태에서 시속 100km까지 걸리는 시간은 4초미만으로, 수소차로도 고성능차를 만들 수 있다는 가능성을 보여준다.

‘레스큐 드론’은 수소연료전지 이-보기에 비행 드론과 소방용 방수총이 결합한 모빌리티로 드론을 띄워 재난 현장을 촬영하면서 방수총을 가동해 화재를 진압하고 인명을 구조한다. 원격주행과 자율주행이 모두 가능하고, 제자리에서 돌거나 대각선으로 움직이는 크랩워크를 구현할 예정이며 1회 충전 시 주행거리는 450~500km 정도다.

현대차그룹은 수소전기차에 수소를 충전하거나 외부에 전기를 공급할 수 있는 새로운 개념의 수소모빌리티들도 함께 선보였다.

그 중 ‘H 무빙 스테이션’은 수소전기차에 수소를 충전하는 설비가 장착된 이동형 수소충전소로, 수소차 고객의 편의를 개선하기 위해 개발하고 있다. 수소충전소가 보급되지 않은 지역이나 충전수요가 급증하는 지역에 투입돼 수소 인프라 확충에 이바지할 예정이다.

이밖에 재난구호차량은 연료전지와 전기 충전기가 사륜구동이 가능한 험로 주행용 차량에 결합한 모빌리티로, 수소로 발전을 한 뒤 재난지역 및 험지 등에 전력을 지원한다. 긴급하게 전기차를 충전하는 역할도 수행할 수 있다.

정의선 회장은 “수소는 인류가 환경재앙을 극복하는 데 있어 강력한 솔루션 중 하나임이 확실하다”며, “하지만 일부 국가나 기업의 노력만으로 우리가 바라는 수소 사회로 빠르게 전환하기는 쉽지 않다”고 말했다. 이어 정 회장은 “현대차그룹은 책임감 있는 글로벌 기업 시민으로서 인류의 미래를 위해 수소 사회를 앞당길 수 있도록 적극적으로 노력하겠다”며, “각국 정부와 기업들의 많은 동참이 필요하다”고 밝혔다.

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