다음으로는 앞서 논했던 수소내연기관이다. 일반적으로 국내에서 수소차라고 하면 아직까지는 연료전지를 동력원으로 하는 사실상 전기차를 이야기한다. 배터리가 동력원이 아닌 수소로 발전하는 연료전지를 사용하여 전기차의 파워트레인에 에너지를 공급하면 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)이라고한다. 그러나 필자는 수소를 직접 연소해서 에너지를 만들어 내는 것을 논하고자 한다. 수소로 발전해서 전기를 만들고 구동력을 만드는 것은 10회 이상의 에너지 전환을 거쳐야 한다. 독자들도 아시다시피 에너지의 변환은 물리적인 법칙에 따라 100% 효율을 가질 수 없으며, 전환 단계마다 손실이 발생하며, 최종 단계에서는 상상 이상의 손실율을 기록하게 된다. 따라서 에너지의 전환 단계는 적을수록 유리하다. 이는 내연기관을 발전기로 사용하여 주행하는 직렬형 하이드브리드와 주행거리 확장형 하이브리드 차량에서 나타난 현실이다.

필자는 수소내연기관에 관한 내용을 본지에 기고하여 2023년 6월 16일자 이미 많은 내용을 이야기했다. 일본 이륜차 4사의 수소엔진 개발 소식, 기존 LPG, CNG 내연기관과 유사하다는 내용, NIMBY('Not In My BackYard'(내 뒷마당에는 안 된다.))문제, 그린수소와 블루수소, 유렵의 수소경제 등을 논했다. 관심 있으신 분들을 다시 한번 읽어보시기를 권해 드린다. 당시 지면 문제로 논하던 내용은 필자 알고 있는 내용과 자료를 다듬어서 기고 했었기에 그 당시 논하지 못한 내용들을 첨언하고자 한다.

수소를 직접연소하여 동력에너지를 만드는 수소내연기관을 H2 ICE(Internal Combustion Engine)이라고 하며, 많은 제작사에서 개발하고 있다. 우리가 잘 아는 커민스, 다임러 트럭, HD현대인프라코어, 현대자동차, 한국기계연구원 등이 있으며, 개발하고자 하는 이유와 속사정들은 제각각일지언정 상용화를 위하여 착실히 진행되고 있다. 피스톤에 잔존하는 미량의 엔진오일이 산화되어 배출되는 것을 제외하면, 연소 특성상 질소산화물을 제외한 대기오염물질과 온실가스의 배출이 거의 없는 것이 특징인 수소내연기관은 국제적 이슈인 온실가스 배출과 지속가능한 경제의 디딤돌로서 훌륭한 아이템이 된다. 심지어 기존 가스연료 내연기관을 약간 변형하는 것으로 연소조건을 맞출 수 있기에 개발기간과 시간을 대폭 줄일 수 있어, 획기적인 전동화 차량 기술 등장 이전의 조연으로서 안성맞춤이다.

현시점에서 궁극적인 차량의 에너지원은 전기가 될 것이라는 의견에 이견은 없다. 다만 달성 경로는 하나가 아니라 여러 가지의 경로가 될 것이라는 것이 필자의 사견이다. 아직까지는 배터리의 용량과 충전 문제, 증가되는 중량에 기반하는 당면과제가 산적해 있기 때문이다. 배터리의 문제는 대부분의 사람들이 인지하고 있으니 논외로 하더라도 증가되는 중량에 기반한 문제는 심각하다. 현재 구축된 기반 시설, 즉 도로, 고가도로, 도로포장 기술, 주차타워, 주차장비 등은 기존 내연기관 차량의 중량을 기초로 설계되고 시공되어 있다. 따라서 도로교통법은 과적을 엄금하며, 일정 중량 이상 차량의 통행을 제한하는 다리, 고가도로, 수십, 수백대의 차량을 주차하고, 그 중량을 감당해야 하는 주차타워 및 주차 장비들은 전부 바뀌어야 할 대상들이다. 전기차 보급이 둔해진 것 자체에 문제가 있다고 보는 시각이 있지만, 앞서 논한 기반 문제가 뒤따라야 한다는 점에서 필자는 오히려 여유가 생긴 것으로 생각한다. 예측되는 위험에 대응할 시간이기 때문이다. 급격한 성장 뒤에 내실다지기는 반드시 필요하다.

전기차, 전기이륜차의 보급이 둔해지는 시기에, 수소 내연기관과 e-fuel을 옵션으로 하고, 기반구축과, 배터리 기초기술 발전에 박차를 가해야 국제적으로 설정하고, 국내에서 선언한 Net-Zero 목표의 안전한 달성에 도움 될 것이라 사료된다. 

다음 컬럼에서는 이륜차의 전동화와 자율주행에 관하여 논하고자 한다.