CNG→전기와 수소…친환경 솔루션에 위상↑
2025년까지 17개 친환경 상용차 모델 구축
친환경 버스는 완성, 대형트럭도 수소 단다

 

 

대기는 뿌옇게 흐려졌고, 미세먼지 알리미는 어느새 생활이 됐다. 환경에 대한 대중의 관심은 뜨거워졌고, 이는 친환경

상용차(트럭 및 버스)에 대한 시장의 반응으로 이어졌다.

 

환경부는 올해 친환경 미래차(전기 ·수소연료전지) 누적 20만 대 시대를 맞아 전기트럭 7,500대, 전기버스 650대 그리

고 수소연료전지(이하 수소) 버스 180대를 포함한 친환경 상용차 총 8,330대를 보급할 계획을 밝혔다.

 

지난해까지 등록된 전체 전기 및 수소 상용차 보급량(3,997대)보다 두 배 이상이다. 이를 위해 대·폐차 및 친환경 상용

차 구매보조금 지원, 그리고 충전시설 인프라 구축 등을 추진하면서 구매자의 부담을 줄이겠다는 전략이다.

 

이에 발맞춰, 글로벌 상용차 업체인 현대자동차는 20년 넘게 축적해온 친환경 상용차 기술력을 바탕으로, 글로벌 시장

을 향한 미래 친환경 상용차 개발과 상용화에 박차를 가하고 있다.

 

중단기적으로 2025년까지 전기상용차 7종, 수소상용차 10종 등 총 17개 차종의 친환경 상용차 전동화 모델 라인업을

구축할 계획이라고 밝힌 현대차. 지난 20년간의 친환경 상용차 계보를 읊고 미래를 내다봤다.

 

 

현대차는 장기적으로 높은 주행거리가 요구되는 중대형 트럭과 고속버스에는 수소연료전지 기술을, 중소형 상용차에

는 순수 전기 파워트레인을 적용하는 투트랙 전략을 구사해 효율을 극대화하겠다는 방침이다. 시내버스는 도심 대기

질 개선과 인접 도시까지 운행해야 하는 주행거리를 모두 고려해 두 시스템을 병행할 것으로 보인다.

 

이 계획의 일환으로 최근 현대차는 친환경 로드맵의 상징인 포터II 일렉트릭을 공개하며 성공적인 판매 가도를 달리고

있으며, 지난해 비즈니스페어에서 첫 선을 보인 카운티EV의 공식 출정식은 올해 중순께 예정돼 있다.

 

포터II 일렉트릭은 국내 ‘친환경 소형트럭’의 선두주자로서 완충 시 211 km를 한 번에 주행할 수 있고, 135kW 출력을

내는 모터가 탑재돼 우수한 등판능력을 갖춘 것이 특징이다.

 

카운티EV는 일반 모델보다 전장이 60cm 늘어난 초장축 모델로, 128k Wh 용량의 배터리를 탑재해, 1회 충전 시

200km 이상 주행 가능하다. 완충에는 72분 정도가 소요된다. 현대차 관계자에 따르면, 카운티EV를 마을버스로 운용할

경우 기존 디젤 모델 대비 최대 1/3까지 연료비를 절약할 수 있어 우수한 경제성도 자랑한다.

 

배출가스로 인해 대기오염의 주범으로 여겨졌던 상용차 부문에서도 현대차는 지금 ‘제로 에미션(Zero Emi sion, 배

출가스 제로)’을 달성하기 위한 힘찬 발걸음을 지속하고 있다.

 

 

현대차는 승용, 버스에 이어 트럭으로도 수소연료전지차 개발 외연을 확대해 나가고 있다.

 

현대차는 우선 수소 대형트럭의 성공적인 유럽 공급과 수소상용차 시장 활성화를 위하여 스위스 수소 에너지기업인

‘H2 Energy’와 합작법인 ‘현대 하이드로젠 모빌리티’를 출범했다.

 

2025년까지 총 1,600대 규모의 엑시언트 기반 수소 대형트럭을 공급하기로 하는 구체적인 계획도 내놨다. 수소 엑시언

트에는 수소연료전지 시스템 2개가 병렬로 연결된 190kW급 수소연료전지 시스템이 탑재된다. 완충 시 약 400km의 주

행거리 소화를 목표로 하며, 캡과 냉장밴 사이 공간 등에 대형 수소탱크 7개를 장착, 약 35kg의 저장 용량도 갖출 예정

이다.

 

현대차는 엑시언트 뿐만 아니라 향후 중대형 트럭 라인업 전반에 걸쳐 수소연료전지를 장착한 수소 중대형트럭을 각

종 전시회에 출품하고 순차적으로 양산을 검토한다는 방침이다.

 

이 같은 맥락에서 현대차는 지난해 ‘2019 북미 상용 전시회’에 참가해  수소전기 대형트럭 콘셉트카 ‘HDC-6 넵튠

(Neptune)'을 최초 공개해 현대차의 미래 수소전기 상용차 비전을 제시한 바 있다.

 

그 결과로 프랑스 국제상용차박람회인 ‘솔루트랜스(Solutrans)’에서는 현대차의 수소 대형트럭 프로젝트가 ‘2020 올

해의 트럭’의 ‘혁신상’을 수상하기도 했다.

 

 

현대차의 친환경 상용차는 2000년 개발된 CNG(압축천연가스) 버스로부터 그 계보가 시작된다. 2002년 개최된 ‘한일

월드컵’을 계기로 대기환경을 개선하기 위해 CNG 버스 ‘에어로시티’의 본격적인 운행이 이뤄진 것.

 

현대차가 CNG를 첫 친환경 상용차 연료로 낙점한데는 우선적으로 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 미세먼지(PM)

등의 오염물질 배출량을 기존 디젤 상용차 대비 90% 이상 절감할 수 있다는 점이 주효했다. 출력은 다소 떨어지지만,

소음과 진동이 줄어들고 연료경쟁력 또한 우수한 것도 한몫했다.

 

여기에 버스와 같은 대형 공유 상용차에 대한 정부 지원이 효율적이라는 점, CNG 엔진 장착 및 구조변경이 비교적 간

단하다는 점 등을 들어 대형 시내버스에 CNG가 제격이라는 판단을 내렸다. 이러한 여러 장점들로 현대차는 2000년

CNG 시내버스를 첫 투입하고 20년이 지난 현재까지 영국 로이드사의 인증과 미국소방협회 규격인 NFPA52를 만족하

는 CNG 버스 ‘슈퍼에어로시티’와 ‘그린시티’ 총 1만 7,000여 대를 국내외 운수회사들에 공급해왔다.

 

현재 도심에서 운행되는 대부분의 시내버스는 CNG 버스로 구성돼 있을 정도로, 가장 현실적인 친환경 버스로서 대중

들에게 친숙해졌다.

 

 

CNG 버스가 더욱 진화했다. 현대차는 기존 CNG 버스 에어로시티 기반에 전기모터를 추가 탑재한 친환경 CNG 하이

브리드 버스 ‘블루시티’를 내놓았다.

 

최고출력 240마력의 CNG 엔진과 최고출력 82마력(60kW)의 전기모터가 6단 자동화변속기와 조합을 이루어 이론상

322마력의 힘을 냈다. 이 조합으로 출발과 경사 구간에서는 엔진과 모터를 동시에 작동하여 엔진에 가해지는 부담을

줄였고, 감속하거나 경사로를 내려갈 때는 제동에너지를 전기에너지로 회수해 배터리를 충전했다. 이 방식으로 기존

CNG 버스 대비 약 30% 이상의 연비를 개선했다.

 

이렇게 개선된 연비 효과를 정량적으로 환산하면 기존 CNG 버스 대비 1대당 연간 약 700만 원의 연료비 절감은 물론,

약 22톤의 이산화탄소 배출을 저감시켰다. 이를 통해 도심 내에서 CNG 버스와 합께 ‘투톱’으로 대기환경 개선과 에너

지 절감에 기여하는 주역으로 자리매김해왔다.

 

특히, CNG 하이브리드 버스인 블루시티에는 현재 고급 승용차에 널리 보급돼 있는 정차 시 공회전 방지를 위한 엔진

스탑 기능인 ISG(아이들 스탑 앤 고)가 기본 장착돼 있었는데, 승객 입장에서는 버스 정차 시 소음도 거의 없을 뿐만

아니라, 승하차시 안정감이 굉장히 좋아서 여러모로 호평 받았다.

 

 

현대차의 1세대 전기버스(EV, Elec tric Vehicle)의 탄생은 2010년으로 거슬러 올라간다. G20 서울 정상회의에서 현대

차의 전동화 트렌드에 따라 첫 번째 순수 전기버스 일렉시티를 성공리에 시범운행 한 것.

 

이후 현대차는 8년여 간의 개발 기간을 거쳐 2017년 ‘현대 트럭&버스 메가페어’에서 일렉시티를 공식적으로 공개한

뒤, 2018년 정식으로 시장에 내놨다.

 

일렉시티에는 256kWh의 고효율 대용량 리튬 폴리머 배터리가 탑재됐다. 72분의 완충 시간으로 정속 주행 시 동급 최

대 거리인 319km까지 주행 가능할 정도로 기술이 비약적으로 발전했다. 단거리 노선에서는 매회 충전 없이 3~4회를

연속 운행할 수 있는 주행거리다.

 

최고출력 163마력(120kW), 최대토크 50.7kg.m의 전기모터 2개를 후륜 바퀴에 탑재한 인휠(In-Wheel) 구동방식을 사

용했다.

 

구동장치가 바퀴에 내장돼 있기 때문에 바퀴별 독립제어 효과를 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 샤프트와 차동장치 등

과 같은 동력 전달장치가 최소화돼 차량 무게도 크게 줄였다. 내연기관 엔진이 없기 때문에 소음과 진동이 거의 없어

승객들에게 쾌적한 주행환경도 제공했다.

 

모던한 디자인으로 대중교통의 본질을 재정립했다고 평가받고 있는 일렉시티는 현재 서울과 부산, 세종을 포함하여

전국 14개 도시(2020년 4월 현재)에서 운행되고 있다.

 

 

일렉시티의 파생모델 중 하나인 일렉시티 수소연료전지 버스(FCEV, Fu el Cell Electric Vehicle)는 수소연료전지에서

발생하는 전기에너지로 구동하는 수소버스다. 전기버스와 마찬가지로 배출가스를 전혀 배출하지 않을 뿐만 아니라,

전기에너지 생성과정에서 깨끗한 물과 대기 중의 미세먼지를 정화하며 마치 움직이는 대형 공기청정기 역할을 한다.

 

파워트레인은 일렉시티와 동일하며, 700바(bar), 25kg의 수소탱크와 연료전지를 통해 전기에너지를 생성하여 자체 전

기 연료로 활용한다.

 

1회 충전 시 주행가능 거리는 25kg 수소탱크 기준 536km이며, 33kg 수소탱크 기준 713km로 그 성능이 매우 뛰어나다.

또한 수소 충전에 소요되는 시간은 15분 내외로 전기 버스 충전시간 대비 매우 짧은 것이 큰 특징이다.


현대차는 2006년 독일월드컵 기간 중 일렉시티 수소버스 1세대 모델의 시범운행을 완료한 뒤, 2009년 2세대를 공개했

다.

 

특히 3세대로 분류되는 현재의 일렉시티 수소버스는 2018년 평창동계올림픽 개막일에 그 실물이 최초로 공개됐으며,

올림픽 기간 동안 강릉역과 강릉올림픽파크 구간을 운행하는 셔틀버스로서 대한민국 기술력 위상을 드높였다.


현재는 부산과 창원 등에서 정식 노선버스로 운행 중에 있으며, 도심 속 공회전이 불가피한 경찰버스에 적합하도록 기

존 유니버스 모델에 기반을 둔 수소버스를 선보인 바 있다.

 

정하용 기자
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출처 : 상용차신문
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