[문과생을 위한 3분 수소] 수소차 충전하기 (수소 충전소 종류와 현황)

이전 '문과생 수소 3부작'을 통해 수소란 무엇인지, 수소의 종류, 수소의 생산방법, 수소의 운송방법 등을 다뤘다.

 

(※참고: 수소란 무엇인가? ↓)

https://sheffield.tistory.com/71?category=938140

문과생을 위한 3분 수소: 수소, 왜 수소인가?

 

(※참고: 수소의 종류와 생산↓)

https://sheffield.tistory.com/72?category=938140

문과생을 위한 3분 수소: 그레이 수소, 그린 수소? (수소 생산방식)

 

(※참고: 수소의 운송↓)

https://sheffield.tistory.com/73?category=938140

문과생을 위한 3분 수소: 수소 배달하기 (수소의 저장과 운송)

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지금까지 수소를 만들었고, 운송하는 법도 알게 되었다. 이제는 이걸 어떻게 활용할 것인가? 어디에 사용할 것인가?이다.

 

최근에 정부에서도 많은 지원을 해주고, 대기업에서도 '수소 경제'를 미래 먹거리로 삼다 보니 갑자기 수소가 핫해졌다. 하지만, 수소는 그전부터 꽤 쓰이고 있었다. 그동안은 주로 반도체 등 제조공정 과정에 쓰이는 경우가 많았다.

 

사진=중앙일보

 

에너지원으로 급부상한건 비교적 최근인데, 수소를 에너지원으로 쓰는 방식은 천연가스를 태우듯이 수소를 직접 태워서 열을 내는 방법과, 수소를 '연료전지'라는 장치에 넣어서 전기를 발생시키는 방식이 있다.

 

(※'연료전지'는 '소형 발전소'에 가깝다. '전지'라는 말 때문에 괜히 헷갈리지 말자. 원리는 복잡하지만... 일단 수소를 넣으면, 물과 전기가 나오는 소형 발전기라고 생각하자)

 

수소를 직접 태워서 열을 내는 방식은 현재까지는 효율도 떨어지고 기술력도 부족해서, 아직 널리 쓰이지는 않는다. 지금은 주로 천연가스와 섞어서 ('혼소') 쓰는 방식을 시도하고 있다.

 

세계 최초-최대 규모 부생수소 연료전지 발전소 (사진=한화)

'연료전지'방식은 꽤 널리 쓰이고 있다. 기술력도 있고, 수소 연료전지 발전량을 의무적으로 할당한 정책도 한 몫하고 있다. 소형 발전기 개념인 연료전지를 여러 개 모아서 발전소로 사용하기도 하고(Ex: 대산 그린에너지 연료전지 발전소), 이 소형 발전기를 차에 설치해서 차를 굴리는데 쓰기도 하는데 이게 바로 '수소차'다. 엄밀히 말하면 연료전지에서 나오는 전기의 힘으로 움직이기 때문에 '수소 전기차'이긴 하다.

 

현대차 '넥쏘' (사진=현대차)

 

수소 전기차가 우리 눈으로 가장 확인하기 쉬운 수소에너지의 활용처다. 그리고 이 수소차가 본격적으로 쓰이기 위해선 무엇보다 수소충전소의 보급이 필수다. 오늘은 수소의 활용처 중 하나인 수소충전소에 대해 이야기해보려 한다.

(수소의 활용처까지 언급하다보니 서론이 길었다.)

 

(1) 수소차 충전소 종류

수소차 충전소 종류는 크게 2가지로 나뉜다. 기준은 '수소를 외부에서 가져와서 충전하는가?' 혹은 '수소를 충전소에 자체 생산해서 충전하는가?'이다.

 

수소를 외부에서 가져와서 충전하면 'Off-site'방식이라 한다.

그리고 이 방식은 다시 수소 생산지에서부터 충전소까지 수소를 파이프로 끌어오는 '파이프라인 방식'과, 수소 생산지에서 수소를 탱크통에 담아오는 '튜브트레일러 방식'으로 나뉜다.

 

튜브트레일러 (사진=월간수소경제)

수소를 충전소해서 직접 생산해서 충전하면 'On-site'방식이라 한다.

이 방식은 도시가스 파이프로부터 공급받은 천연가스를 개질기를 이용해 수소를 생산해내는 '천연가스 추출 방식'과, 충전소에서 재생에너지를 활용해 그린 수소를 생산해내는 '수전해 추출 방식'으로 나뉜다.

 

참고로, 우리나라에서는 Off-site방식, 그중에서도 튜브트레일러 방식이 많이 쓰이고 있다. 국내 수소충전소 및 인프라 확보를 위해 설립된 코하이젠, 하이넷 등의 회사 모두 Off-site방식의 충전소를 사용하고 있다.

Off-site 수소충전소 (외부 조달방식)	파이프라인 방식	수소생산지 → 파이프 라인 → 충전소 → 충전
	튜브트레일러 방식	수소생산지 → 튜브트레일러 → 충전소 → 충전
On-site 수소충전소 (자체 생산방식)	천연가스 추출 방식	천연가스 → 충전소 → 개질기로 수소 생산 → 충전
	수전해 추출 방식	충전소의 재생에너지 → 수전해 방식으로 수소 생산 → 충전

(2) 수소차 충전소는 충분한가?

결론부터 말하면 지금으로선 충분하지 않다. 그래서 '수소차 vs. 전기차' 대결구도나, 수소차의 실현가능성을 물을 때 매번 나오는 말이 "수소차는 인프라가 부족해" 이다.

 

사진=현대차

 

환경부에서 제공하는 자료에 따르면 현재 우리나라 수소충전소는 약 80여 개 정도 된다. 현대차에서 계산한 자료에 따르면 수소차가 LPG자동차 급으로 보급되기 위해선 약 2,000개소 이상이 설치되어야 한다.

 

현대차는 LPG 차량 및 충전소의 사례와 수소차를 비교하고 있다. LPG 차량 200만 대가 보급되었을 당시, 국내 LPG충전소가 약 2,000개소였다고 한다. 이 경우, LPG 충전소 1개소 당 약 1,000여 대의 차량을 충전하게 된다. 이를 통해 추정해보았을 때, 수소차 보급이 활성화되어 약 200~300만 대 정도 보급된다고 했을 때, 수소 충전소는 약 2,000여 개가 필요해 보인다.

 

물론 전기차에 비해서는 충전속도가 빠르지만, 여전히 내연기관차에 비하면 충전 속도가 느리고, 수소 충전 후 압력을 다시 높여야 하는 쿨타임도 필요하다. 그래서, 충전 속도가 빠르다 해도 아직 기술적으로 보안되어야 할 부분은 많다고 생각된다.

 

(3) 수소차 충전소 확인하는 곳

https://www.ev.or.kr/portal

저공해차 통합누리집

 

전기차와 수소차를 통틀어 '저공해차'라 하는데, 이와 관련된 정보와 '충전소 위치'가 게시된 사이트가 '저공해차 누리집'이다. 수소차 뿐만 아니라 전기차 관련 정보, 가격, 인프라 등등 모든 정보가 나와있다.

 

'전가차 충전소 찾기' 그리고 '수소충전소 찾기'를 누르면 충전소 위치 및 현황이 조회 가능하다.

 

수소 충전소 현황 (사진=저공해차 통합누리집)

 

수소 충전소 현황이 지도로 쫙 나와있다. 세 가지를 느낄 수 있다. 첫 번째, 확실히 수도권과 영남 쪽에 충전소 인프라가 밀집되어 있다는 점. 울산 쪽에 수소충전소가 많은 이유는 산업단지에서 생산되는 부생수소 공급이 원활하기 때문이다. 두 번째, 확실히 전기차 충전소와 비교해보면 수소충전소 인프라가 확실히 적다. 마지막으로, 우리나라가 이런 공공데이터 구축이 참 잘 되어 있다는 점.

 

왼쪽=수소 충전소, 오른쪽=전기차 충전소 (서울-경기 지역 비교)

서울-경기 지역 수소차 충전소와 전기차 충전소 현황을 비교해보았다.

 

21.8.5기준, 수소충전소 목록 (사진=저공해차 통합누리집)

조회 날짜인 8월 5일 기준 수소충전소 리스트를 엑셀 파일로도 출력할 수 있다. 현 기준 수소충전소 개수가 약 80여 개라는 것, 그리고 충전소 요금이 약 8,000원/kg 인걸 알 수 있다. 들어가면 누구나 쉽게 파일을 다운로드할 수 있다.

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수소차 충전소 인프라가 아직 많이 부족한 게 현실이다. 그럼에도, 수소차는 일반 자가용보다는, 버스, 대형트럭, 선박, 항공, 기차 등의 모빌리티 분야에서 활용처가 다양할 것으로 전망된다. 다음 편에도 계속 수소의 활용처, 기업별 수소사업 현황 등 수소에 관련된 글을 올릴 예정이다.

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※참고

https://www.hyundai.co.kr/TechInnovation/Fcev/Hydrogencharge.hub

수소전기차의 쉼터가 되어줄 수소충전소 | 현대자동차그룹

 

https://news.hmgjournal.com/Group-Story/%EC%8A%AC%EA%B8%B0%EB%A1%9C%EC%9A%B4-%EC%88%98%EC%86%8C%EC%B0%A8%EC%83%9D%ED%99%9C%EC%9D%84-%EC%9C%84%ED%95%9C-H-%EC%88%98%EC%86%8C%EC%B6%A9%EC%A0%84%EC%86%8C

슬기로운 수소차생활을 위한 H 수소충전소