[지앤이타임즈 : 환경부 이영재 친환경자동차기술개발사업단장]

환경부 이영재 친환경자동차기술개발사업단장

내연기관 자동차의 퇴출이 거론되고 있는 와중에 유럽과 일본에서 수소 내연기관자동차에 대한 기술 개발이 부활하고 있다.

수소 내연기관자동차는 이미 2000년대 중반에 독일의 BMW에서 Linde사의 액체수소 저장탱크를 탑재한 배기량 6리터 12기통의 Hydrogen7를 100대 규모로 소량 생산해 리스 판매하며 선을 보인 바 있다.

그 후 점차 세간의 관심권에서 멀어졌는데 2014년부터 수소연료전지승용차인 MIRAI를 양산중인 일본의 토요타자동차에서 지난 4월 22일 수소 내연기관 개발에 착수한다고 발표하면서 다시 주목을 받고 있다.

토요타자동차는 수소 내연기관을 개발하겠다며 내건 명분은 ‘탄소중립 자동차사회 실현’이다.

그 첫 걸음으로 수소엔진을 탑재한 카롤라 스포츠 베이스의 레이스카에 1.6리터 3기통 터보 수소 엔진을 탑재해 이달 21일∼23일에 일본 시즈오카현의 후지 스피드웨이에서 개최되는 후지 24시간 내구 레이스에 수소엔진으로는 세계 최초로 참전한다.

이 엔진은 가솔린엔진의 연료공급계와 분사계를 변경해 수소를 연소시켜 동력을 발생하는데 그 과정에서 약간의 질소산화물과 엔진오일 연소에 따른 극미량의 CO가 배출된다.

하지만 수소 연료전지와 유사한 수준의 탄소 중립을 실현할 수 있어 토요타는 수소 내연기관 양산을 위해 우선 모터스포츠라는 험한 환경에서 수소엔진을 단련하고 데이터를 수집한다는 계획이다.

일본자동차공업회 회장이자 토요타자동차 대표인 토요타 아키오는 탄소중립을 실현하기 위해서는 전기차나 수소연료전지차 뿐 아니라 내연기관의 활용도 중요하다고 강조하고 있다.

특히 ‘일본의 자동차산업이 가진 고효율엔진과 모터의 복합기술에 새로운 탄소중립연료를 조합하면 현행 자동차도 대폭적인 CO 삭감이 가능하다’고 주창하고 있다.

즉 e-fuel이나 바이오연료 등 탄소 중립연료를 활용하면 내연기관자동차도 전기자동차와 유사한 수준의 CO₂ 배출에 그칠 수 있다는 설명이다.

신차는 물론 운행 중인 자동차에도 활용할 수 있고 선박이나 항공기 등 타 운송기관에 응용할 수 있다는 장점에도 주목하고 있다.

토요타가 이번에 발표한 수소엔진 개발은 그 일환으로 판단된다.

수소 엔진이 기존 내연기관 엔진의 연장선에 있어 수소 연료전지차에 비해 가격을 크게 낮출 수 있고 연료인 수소 역시 수소연료전지차에는 순도 99.97% 이상의 수소가 사용되지만 수소엔진은 저순도의 수소를 사용할 수 있어 연료 가격 역시 낮출 수 있는 것도 장점이다.

24시간을 주행하는 내구 레이스에 세계 최초로 수소 내연기관 엔진을 장착한 차량을 출전시키고 친환경 내연기관차량의 경쟁력을 꾸준히 유지하겠다는 토요타의 실험에 전 세계가 주목하고 있다.

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