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[MT리포트]'달리는 수소폭탄'?...수소전기차, 용광로서도 안터진다

[이제는 수소전기차 시대]①수소탱크 폭발 방지위해 '수소 급속 배출 시스템' 탑재..현대차 넥쏘, 안전인증시험 모두 실시

머니투데이 장시복 기자 |입력 : 2018.03.09 04:30
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편집자주수소전기차가 이달말 일반인들에게 공식 판매된다. 수소전기차는 최고의 친환경차이자 4차산업혁명의 집결체이다. 또한 반도체를 이을 한국경제의 차세대 먹거리이다. 머니투데이는 수소전기차에 대한 대표적인 세가지 오해를 풀어나가는 것으로 ‘수소전기차 시대’기획을 시작한다. 수소전기차 100만대 시대를 앞당기는데 우리의 미래가 달려 있다는 판단이다.
[MT리포트]'달리는 수소폭탄'?...수소전기차, 용광로서도 안터진다

#1. 2016년 말 미국 캘리포니아주 한 남성이 스나이퍼처럼 엎드려 소총으로 차량의 연료통을 겨눴다. '빵'하는 격발음과 함께 차량의 연료통은 총탄에 의한 구멍이 났다. 하지만 다른 폭발이나 충격은 이어지지 않았다.

이 장면은 군사훈련이 아닌, 당시 개발이 진행 중이던 현대자동차 차세대 수소전기차 '넥쏘'의 연료탱크 인증 시험을 하는 모습이었다. 총탄이 지나간 자리에선 화염이 없이 '쉬~' 소리와 함께 1~2분간 수소가 빠르게 새어나갈 뿐 본체는 멀쩡했다. 빈 깡통으로 남은 수소탱크는 폭발이나 아무런 위험이 없었다.

#2. 지난해 초 강원도 영월 한국가스안전공사 화염실험동. 한 연구원이 넥쏘 수소탱크에 불을 질렀다. 섭씨 600도에서 10분간 뜨겁게 달궈졌다. 통상 최악의 화재가 발생할 경우를 가정한 상황이다. 이어 800도로 온도를 높여 극한까지 갔고, 2~3분 지나 안전밸브가 작동하며 금세 수소가 모조리 분출됐다. 수소탱크 형체는 그대로였고 아무런 문제가 발생하지 않았다.

현대차 관계자는 "전세계를 돌며 총기·기밀·낙하·가압·화재·고온 등 수소탱크에 대한 15개 인증시험을 두루 실시한 뒤 안전성이 검증된 수소 탱크를 넥쏘에 탑재했다"며 "용광로에서도, 수심 7000m의 고압에서도 수소탱크는 터지지 않고 안전한 상태로 남는다"고 강조했다.

"충돌사고 시 수소폭탄처럼 터지면 어떡하지?"라는 일부 소비자들의 막연한 고민은 '오해'에서 출발한다.

일반 수소를 사용하는 연료전지와, 중성자가 들어있는 이중수소를 사용해 1억도의 온도와 수천 기압의 압력이 필요한 수소폭탄을 혼동해서 생기는 기우다.

'같은 수소'라는 이름만 붙었을 뿐 재료부터 작동원리까지 완전히 다른데, 이런 오해를 받는 수소전기차는 억울하다.

우주에서 가장 가벼운 기체인 수소는 누출 시 바로 확산되고, 점화 온도가 섭씨 575도로 휘발유(500도)나 경유(345도)보다 높아 쉽게 자연 발화하지 않는다.

수소는 공기 중 농도가 4~75% 범위 내에 있어야 폭발을 하는데 수소전기차 수소탱크에서 수소가 유출되는 경우 순간 수소 농도가 75%를 넘게 되고, 또 강력한 확산성으로 농도가 4% 이하로 뚝 떨어져 폭발 위험이 사라진다.

넥쏘를 비롯한 수소전기차는 차량 화재 등 위기 상황에서 안전성을 확보하기 위한 장치들을 다수 적용하고 있다.

특히 수소탱크는 폭발을 방지키 위해 수소를 빠르게 배출해주는 시스템을 탑재한다. 또 철보다 강도가 10배 높은 탄소섬유 강화플라스틱으로 만들어져, 수심 7000m 고압에서까지 견딜 수 있다.

현대차도 '넥쏘'를 개발하며 소비자 불안을 제거키 위해 '안전성' 확보에 중점을 뒀다. 용광로에도 집어넣어 폭발하지 않는 안전성을 확보하는 등 수소탱크 인증시험 뿐 아니라 14개에 달하는 차량단위 시험을 통해 수소 및 전기 안전도 인증받는다.

현대차 관계자는 "넥쏘는 수소전기차 최초로 국내·유럽·미국 지역 신차안전도 평가에서 최고 등급을 획득할 수 있도록 개발됐다"며 "특히 이러한 연료전지 전용부품은 현대차 (116,500원 보합0 0.0%)의 독자 기술력을 통해 99%의 국산제품으로 완성된 점에서 의미가 있다"고 했다.

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장시복
장시복 sibokism@mt.co.kr

머니투데이 산업1부 자동차물류팀 기자입니다.

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