'넥쏘', 영하 30도 혹한에도 '이상無'…수소전기차 난제 해결

머니투데이

김남이 기자

스웨덴 아르예플로그 위치한 현대모비스 성능시험장에서 주행테스트 중인 '넥쏘' /사진제공=현대자동차

현대자동차의 차세대 수소전기차 ‘넥쏘’가 스웨덴에서 영하 30도의 혹한 테스트를 마쳤다. 수소전기차의 가장 큰 약점으로 꼽혔던 ‘극저온 시동성능’ 문제를 완벽히 해결했다는 평가이다.

20일 현대자동차에 따르면 ‘넥쏘’는 최근 스웨덴 아르예플로그에 위치한 현대모비스 성능시험장에서 주행테스트를 성공적으로 마쳤다. 아르예플로그는 북극권에서 한 시간거리에 있는 극한 지역이다.

이번 주행테스트를 통해 ‘넥쏘’는 혹한 상황에서도 문제없이 주행할 수 있다는 것을 입증했다. 일반 내연기관 차량과 동등한 영하 30도 환경에서도 시동이 정상적으로 걸린다. 영하 35도까지도 가능하다는 게 회사의 설명이다.

수소전기차는 수소와 공기 중의 산소가 만나 발생하는 전기화학반응으로 전기가 발생하고, 이를 에너지원으로 전기모터를 돌려 구동한다. 수소를 전기에너지로 변환하는 장치가 연료전지 스택이다.

기존 수소전기차의 가장 큰 난제는 영하의 온도에 장시간 노출된 후 초기 시동이 정상적으로 작동하지 않는다는 점이었다.

연료전지 스택 자체의 냉기와 차가운 공기가 결합돼 결빙되면서 산소 주입을 방해하고, 결국 스택 전압이 일정하게 유지되지 않는 문제점이 있었다. 세계 최초의 수소전기차 양산 모델인 현대차 ‘투싼 FCEV’도 이 같은 냉시동 문제를 해결한 차량으로 꼽히나 영하 20도까지가 한계였다.

현대차는 냉시동 성능 향상을 위해 ‘넥쏘’에 새로운 열관리시스템을 도입했다. 영하의 환경에서 연료전지 스택을 시동 직전 가열하는 요소를 새롭게 설계, 영하 30도에서도 문제없이 시동이 걸리도록 개선했다.

혹한기에 수소전기차가 가지는 또 하나의 문제점은 구동 중에 발생한 물로 스택 내 얼음이 생긴다는 것이다. 구동 중에는 에너지를 만들며 발생한 열로 큰 문제가 없으나 시동이 꺼지면 연료전지 스택 내 생긴 물이 그대로 어는 것이다.

이 문제를 해결하기 위해 현대차는 연료전지 스택에 송풍시스템을 부착했다. 차량의 시동이 꺼지면 물이 얼기 전에 바람으로 날려버리는 것이다.

한편 이번 혹한 테스트에는 순수전기차 ‘코나 일렉트릭’도 참여했다. 순수전기차도 혹한에서의 효율성 등이 문제로 꼽힌다. ‘코나 일렉트릭’에는 전기 부품 사용으로 방출되는 열을 재활용하는 방식 등을 통해 효율성을 높였다.

※ 이 기사는 빠르고 깊이있는 분석정보를 전하는 VIP 머니투데이(vip.mt.co.kr)에 2018년 3월 20일 (16:44)에 게재된 기사입니다.