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자동차 업계도 모르는 수소전지차(FCEV)의 진가, 미래 모빌리티의 게임 체인저 (Game Changer)

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현대자동차의 수소전지차(FCEV) 넥소 Nexo. 사진=위키미디어

김동연 공개정보분석가 / 자동차 칼럼니스트

수소연료전지차(FCEV), 소위말해 수소차는 일반인들도 잘 모르는 경우가 대부분이다. ‘수소’라는 단어조차 일반인들에게는 생소하다. 수소차에 비하면 그나마 전기차(EV)나 하이브리드(PHEV)가 일반인들에게는 더 익숙하다. 이 수소연료전지차의 종주국이라 할 수 있는 대한민국은 세계에서 가장 먼저 수소연료전지차 개발과 양산화를 주도했다. 그럼에도 국제적으로는 그 위상을 인정받지 못하고 있다. 양산화 인정을 받기 위해서는 인프라의 구축이 뒷받침되어야 하기 때문이다. 이런 인프라 개발은 국가적 주도 없이는 불가능하다. 국내 수소전지차의 인프라 구축은 뒤늦게 시동을 걸었다. 언론의 뭇매를 맞은 현 정부가 늦게나마 투자를 약속한 상태다.

우리가 수소전지차 사업에 주춤하는 사이, 일본의 토요타가 수소전지차 시장에 뛰어들어 국제적인 시장 장악에 나섰다. 이미 해외 언론 등에서는 수소차의 종주국을 일본으로 인식하는 경우도 상당수다. 한국에 비해 뒤늦게 이 수소연료전지차 분야에 뛰어든 일본이 도리어 수소연료전지차 분야의 종주국으로 인식되고 있다. 현대자동차가 개발한 수소연료전지차 넥쏘(Nexo)보다 일본 토요타가 개발한 미라이(Mirai)의 인지도가 더 높게 나타나고 있다. 유럽과 미국의 저명한 자동차 전문지 등에서 수소연료전지차를 인용하는 경우에도 일본의 미라이를 대표적인 예로 들고 있다.

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일본 토요타의 신형 프리우스 (Prius). 사진=위키미디어

수소차는 자동차 업계의 새로운 프리우스 시대 (프리우스 2.0) 의 개막일까?

그럼 왜 현대가 시작한 수소차 사업에 일본이 투자를 감행했을까? 뿐만아니라 유럽의 유수 자동차 메이커도 투자와 개발을 진행중이다. 도대체 왜 자동차 업계가 수소차 분야에 사활을 거는 것일까. 앞서 이런 시장의 변화는 90년대말 하이브리드차를 내놨던 전례와 유사하다. 일본의 토요타가 하이브리드 차량인 프리우스(Prius)를 출시하자, 뒤늦게 자동차 산업 전반에서 너도 나도 하이브리드를 내놓기 시작했다. 당시의 경험을 기억하는 업계에서 이번 수소차도 마치 제2의 프리우스처럼 보고 있다. 새로운 자동차 동력원인 수소를 차세대 모빌리티의 에너지원으로 인식한 것이다. 따라서 아직 미래가 유망한 블루오션인 수소차 분야의 시장을 선점하기 위한 투자가 시작된 것이다.

그런데 수소차는 새로운 시장산업을 창출하는 것이상의 잠재력이 숨어있다. 여기에는 기존 하이브리드 당시의 산업혁명과는 차원이 다른 패러다임 체인지가 포함되어 있기 때문이다. 현재 이부분을 간과하고 있는게 대부분의 자동차 업계의 인식이다. 그러나 이 패러다임 체인지를 인식하는 순간 모빌리티의 혁명은 역사에 새로운 한줄을 긋게 될 것이다. 기존 내연기관 (combustion engine) 을 모빌리티 1.0, 하이브리드를 모빌리티 2.0, 전기차를 모빌리티 3.0 이라고 한다면 수소차는 모빌리티 4.0 이 아니라, 8.0 혹은 차수를 붙이기 어려운 정도의 잠재력을 가지고 있다. 그 이유는 바로 차량의 작동원리를 찬찬히 들여다 보면 알 수 있다. 즉 이 개념을 먼저 파악한 자동차 업계는 이 수소차 사업을 프리우스 2.0 정도로 치부하지 않고 무한 가능성을 보게 된다.

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미국 테슬라의 충전스테이션. 사진=위키미디어

새로운 에너지원 기반의 모빌리티 모두 1차원적 모빌리티, 내연기관 개념에 갇혀 있어…

수소차의 기본개념은 기존 전기차와 큰 차이가 없어 보인다. 왜냐하면 수소를 충전한다는 개념은 모빌리티의 1차원적 개념인 내연기관 자동차에 기반하기 때문이다. 이것은 바로 주유(注油)의 개념이다. 자동차에 연료(fuel)을 주입하고, 주입된 연료를 자동차는 엔진을 통해 소모, 에너지를 만들어내면서 이동수단이 된다. 이것은 가장 1차원적 개념의 모빌리티라고 할 수 있다. 즉 자동차는 에너지를 소모하는 소모기반성 이동수단(모빌리티)이다.

이러한 에너지 소모적 패러다임을 현재 자동차 업계는 탈피하지 못하고 있다는 맹점이 있다. 이것은 단연 자동차 업계뿐 아니라 대부분의 산업이 발전과정에서 겪는 딜레마다. 대표적인 예는 이메일을 들 수 있다. 인터넷 기반의 통신망이 개발되자, 사람들은 기존 편지(메일)라는 개념을 온라인 상으로 고스란히 가져온 뒤 연락체계를 구성했다. 이런 발전과정은 과도기적 발상으로 앞서 존재한 개념을 새로운 혁신분야에 그대로 적용하는 것이다. 엄밀히 말하자면 이메일은 실시간 자유로운 통신망이라는 인터넷의 특성을 십분 반영하지 못한 개발이다. 아마도 우리가 흔히 사용하는 실시간 메신저가 인터넷 통신 기반의 특성을 잘 이해하여 만든 모델이다. 이를 통해 실시간으로 자유롭게 또 무상으로 VOIP 과 같은 전화도 사용하게 된다.

지금 자동차 업계가 겪고 있는 전기차는 앞서 언급한 이메일과 같은 과도기적 현상이다. 이 때문에 기존 내연기관의 주유라는 개념을 그대로 적용하여 전기를 자동차에 주유하듯이 제공하여 차량의 운행을 한다. 즉 단순히 그 개념만 보면, 자동차의 에너지원이 화석연료에서 전기로 바뀐 것 외에 아무것도 달라진 것이 없다. 수소차도 이러한 전기차의 개념을 차용한 상태다. 그 말은 내연기관의 1차원적 에너지 소모적 모빌리티의 특성을 가지고 있다.

수소차는 에너지 소모적 모빌리티에서 에너지 생산적 모빌리티로 향하는 과도기적 산물

그럼 여기서 우리는 질문을 던져야 한다. 과연 지금 이러한 에너지 소모적 환경의 모빌리티가 최상의 해결책인가? 업계에서는 현재 내연기관의 습관 안에 길들여져 수소차가 가지고 있는 특성도 고려치 않고 무조건적인 에너지 소모적 프로덕트로 인식하고 있다. 수소차가 전기차와 다른점, 수소차가 기존 내연기관과의 다른점은 연료가 아니다. 연료의 차별성이 아니라는 말이다. 바로 에너지 소모적 개념의 탈피에 있다.

1.0, 2.0, 3.0 등 차수를 붙이기 조차 어려운 차세대 모빌리티는 에너지 소모적 모빌리티가 아닐수도 있다는 생각을 아무도 하지 않고 있다. 이것은 우리가 지난 100여년간 에너지 소모적 모빌리티만을 알고 살아왔기 때문이다. 에너지 소모적 모빌리티의 범주에서 벗어나 생각해보면, 수소차는 분명 완전히 다른 프로덕트다. 이것은 완전히 다른 생물(New kind of breed animal)이다. 왜냐하면 수소차는 에너지의 자체 생산능력을 포함하고 있기 때문이다. 단순히 에너지를 소모하는 1차원적 모빌리티를 벗어나 에너지의 생산적 기능의 2차원 혹은 다차원적 기능도 가지고 있다.

현재 수소전지차는 자체적으로 생산된 에너지를 연료전지 혹은 배터리 안에 저장을 하는 기능을 갖추고 있다. 그리고 이 저장된 에너지를 필요할 때 뽑아 쓴다. 이 말은 곧 에너지의 소비라는 개념이 에너지의 자체 생산으로 바뀌는 혁명적인 개념이 시작된다. 지구상에 현존하는 모든 모빌리티는 에너지를 주입하면 소모하는 1차원적 개념만 가지고 있다. 아마도 이런 개념을 벗어난 것은 원자력 핵추진 항공모함 정도가 예외적일 것이다. 그런데 이렇게 복잡한 핵추진기술의 도입 없이도 누구나가 에너지를 자체 생산하며 이동할 수 있는 시대가 열린 것이다.

현재 수소전지차는 생산된 에너지의 양이 미비하여 여전히 주된 에너지원인 수소의 공급에 의존하는 상태다. 그러나 이 기술이 보편화되고 발전하면 수소전지차는 어느새 자체생산에너지의 양이 주입된 수소양과 비슷하거나, 그 이상에 도달하는 시점이 오게된다. 이 말은 곧 에너지의 주입없이 자체생산 에너지만으로 이동수단이 된다는 의미다. 여기에는 현재 수소전지차가 가진 문제점이나 넘어야 할 기술적 고비들이 따라온다. 그러나 일단 수소전지차의 도래는 사상 최초로 에너지 자체생산 모빌리티의 서막을 알리는 혁신의 신호탄이다.

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일본 토요타의 수소전지차, 미라이 Mirai. 사진=위키미디어

수소차는 패러다임 체인저이자 게임 체인저

이 때문에 수소차는 에너지 소비적 패러다임에서 벗어나는 미래 모빌리티의 패러다임 체인저 (paradigm changer)이자, 게임 체인저 (game changer)가 된다. 모빌리티가 각각의 에너지 생산원으로 자리잡게 되면, 더 이상 인프라 구축 없이도 모빌리티만으로 독립적 생존이 가능해지고, 이 순간을 뛰어넘으면, 미래에 모빌리티는 그 자체만으로 새로운 에너지원이 될 수 있다. 이 말은 곧 인프라 기반적 에너지의 유통망을 벗어나 개인도 에너지 공급원이 된다는 의미다. 이 시기가 도래하면 또 한번의 모빌리티 혁명이 나오는데, 이것은 에너지 생산적 모빌리티에서 에너지 공급적 모빌리티로의 발전이다. 즉 에너지 소모적 모빌리티 -> 에너지 생산적 모빌리티 -> 에너지 공급적 모빌리티 라는 3단계적 패러다임의 변화를 맞이하게 된다.

이런 의미에서 수소차는 단순히 새로운 에너지원의 자동차 정도로 치부한다면, 미래 먹거리 사업 전반에 쓰나미 같은 피해를 주게 된다. 이런 뉴 패더라임을 제시하는 수소차의 시작이 한국이었다는 점은 이런 미래를 알고 만들었던, 그렇지 못했던 실로 대단한 업적이다. 이런 수소차의 잠재적 능력을 인식하지 못한 국가일수록 미래세대에 끼칠 파장은 실로 엄청날 것이다. 따라서 수소차의 개발과 인프라 구성 등에는 반드시 범국가적 전폭적인 지원이 필요한 신재생 산업이다.

이런 새로운 패러다임의 전환을 업계가 발견하고 구현하게 되면, 더이상 그 어떤 신개념 모빌리티가 출현하더라도 새로운 인프라 구성이 무의미해진다. 또한 각각의 에너지원별 다양한 충전 스테이션, 주유소 등을 만들 필요도 이유도 사라지게 된다.

미래 모빌리티에 대한 자세한 내용은 Unintended Future: 예기치 못한 미래: 의 1장 전기차의 위선: 테라 모빌리티부터 나노 모빌리티까지 에 있습니다. http://m.yes24.com/Goods/Detail/69406511

Reference:

unintendedfuture2

도서:
Unintended Future: for the mankind who want to know the unknown future
예기치 못한 미래: 미지 (未知) 의 미래를 알고자 하는 인류를 위해

저자: 김동연

YES24 http://m.yes24.com/Goods/Detail/69406511

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