수소 차의 원리와 하이브리드
수소로 차가 주행할 수 있을까요?
오늘은 모두가 궁금해 하시는 수소 차의 원리에 대하여 설명해 보겠습니다.
수소 차는 출생의 차이는 좀 있지만, 전기모터로 작동된다는 핵심적인 공통사항이 있습니다.
그러므로 전기 차와 수소 차는 70%가량 설계 및 부품 구조가 동일합니다.
다른 점은 배터리에 전기를 충전하느냐(전기 배터리 차), 혹은 화학반응으로 생긴 에너지로 직접 전기를 만드느냐(수소전지 차)의 차이입니다.
수소 차는 다시 두 종류로 나눌 수 있습니다.
한 종류는 전기 차의 전기 배터리를 빼고 수소연료전지를 장착한 형태이고 다른 한 종류는 수소를 석유 대신 넣고 달릴 수 있는 내연기관을 장착한 형태입니다.
전자의 경우는 이미 상용화 단계에 있지만 후자의 경우는 개발이 더딘 관계로 상용화 된 차는 없습니다.
단, 당사는 이미 개발을 완료하고 테스트 중입니다.
수소전지 차의 장점은 연료탱크를 완전히 채우면 400km까지 운행할 수 있고 또, 5분이면 충전이 완료됩니다.
그리고 수소와 산소의 반응을 통해 전기를 생산하기 때문에 매연은 없고, 수증기만 배출되는 친환경 차량이라는 것이 가장 큰 장점입니다.
타사 수소전지 차의 핵심은 수소연료전지입니다.
수소로 전기를 발생시키는 방법은 다음과 같습니다.
물의 화학식은 H2O입니다.
물에 전기를 흘려보내주면 수소와 산소가 따로 떨어지게 됩니다.
이 과정을 반대로 적용한 것이 수소전지 차 원리입니다.
수소를 충전해 뒀다가 산소와 결합 시키면 그 과정에서 에너지가 발생하게 되고 곧 물과 전기를 생산하게 되는 것이죠.
그러면 매연 대신 물이 나오고 동시에 모터를 구동시킬 힘도 얻게 됩니다.
수소전지 차 원리는 두 기체의 결합 과정에서 생긴 에너지라고 했습니다.
그래서 그 결합을 용이하게 하기 위해 촉매제로 백금을 사용하게 되는데 백금은 굉장히 비싼 광물입니다.
흔히 수소폭탄을 상상하면서 사고가 나면 엄청난 폭발을 일으킬 것이라고 막연한 오해를 갖고 있습니다.
하지만 수소폭탄의 원료는 중수소로써 수소와는 전혀 다른 원료입니다.
그러나 700Bar로 충전되는 수소는 공포심을 유발하기는 하므로 아무리 안전 하다고 부르짖어도 인정받기 쉽지 않은 큰 단점을 가지고 있습니다.
당사의 LPG-수소 하이브리드는 엔진에 직접 수소를 공급하여 주행하는 진정한 의미의 수소 차입니다.
물론 LPG와 하이브리드이므로 100% 수소 차와는 차이가 있지만 당사의 기술수준을 볼 때 가까운 시일 내에 실현이 가능할 것으로 생각합니다.
당사의 수소는 물론 물로 만듭니다.
수소전지 차처럼 많은 수소를 충전시키는 위험 대신 필요할 경우, 차 내에서 직접 만들어 사용하므로 폭발이란 위험을 원천 봉쇄했습니다.
서울에서 부산까지 달리는데 50리터의 LPG 가스가 필요한 차를 LPG-수소 하이브리드로 개조한다면 약 20~25리터(타입에 따라 다름)의 LPG로 충분할 것입니다.
경유-수소 하이브리드와 휘발유-수소 하이브리드는 LPG-수소 하이브리드에 비하여 연비가 더욱 개선될 수 있습니다.
리터 당 10Km 공인연비 경유차량에 경유-수소 하이브리드를 장착하면 리터 당 17Km를 주행하므로 약 70%를 추가로 달릴 수 있게 됩니다.
또한 리터 당 10Km 공인연비 가솔린차량에 휘발유-수소 하이브리드를 장착하면 리터 당 16Km를 주행하므로 약 60%를 추가로 달릴 수 있게 됩니다.
리터 당 10Km 공인연비 LPG차량에 LPG-수소 하이브리드를 장착하면 리터 당 15Km를 주행하므로 약 50%를 추가로 달릴 수 있게 됩니다.
당사의 목표는 수년 내에 연료로서 수소의 비중이 더 높은 하이브리드를 완성하는 것입니다.