수소차 폭발위험? 수소차 VS 전기차

수소차 폭발위험? 수소차 VS 전기차

개인적으로 현대 수소차가 상용화 된다고 하니 먼저 떠오르는건 바로 폭발위험이었다. 정확하지는 않지만, 수소폭탄이 있기 때문에 그런 것이지 괜스리 기존의 자동차 방식이랑 달라 폭발과 관련한 위험이 있는 것이 아닌가 하는 걱정스러움이 떠올랐다. 특히나 국내 브랜드의 차량 결함에 대한 대처에서 차량의 결함을 인정하고 그에 따른 손해배상을 하는 경우가 거의 없기 때문에 수소차의 상용화와 관련한 폭발위험에 대해 주목할 수 밖에 없지 않을까? 오늘은 수소차의 폭발위험에 대해서 잠시 알아볼까 한다.

 

 

 

 

 

수소폭탄 VS 원자폭탄

(출처 : 네이버 지식백과)

구분	수소폭탄	중폭핵분열탄	원자폭탄
폭발원리	핵분열(기폭제)+핵융합	핵분열+핵융합(일부)	핵분열
주원료	중수소와 상중수소(기폭제로 우라늄235, 플루토늄239 사용함)	우라늄235, 플루토늄239(삼중수소, 중수소도 첨가해야 함)	우라늄235, 플루토늄239
위력	1000kt	20-720kt	2kt 이상
개발국(연도)	미국(1952) 러시아(1953)		미국(1945) 러시아(1949)

 

원자폭탄이 위험하다는건 이름만 들어도 잘 알고 있지만, 사실 수소폭탄에 대해서는 잘 모르길래 잠시 네이버의 힘을 빌려 보았다. 잠깐 살펴보니 수소폭탄은 단순하게 만들 수 있는 폭탄이 아니라는 것은 위의 표를 봐서도 알 수 있겠다. 기술력으로만 본다면 원자폭탄 보다 더 만들기 어려운 폭탄임에는 틀림이 없다.

 

 

 

 

수소폭탄에는 수소의 핵융합 반응을 일으키기 위해서는 엄청난 고온을 필요로 하는데, 일반적인 방법으로는 어렵고, 여기에 원자폭탄을 기폭제로 사용하여 원자폭탄의 폭발로 일어나는 고온을 이용하여 핵융합을 일으킨다. 원자폭탄은 점화구조로 인해 폭발크기에 영향을 주는 연료의 양에 제한이 생겨 폭발력을 조절하는 것이 어렵지만, 수소폭탄의 경우 폭발력을 조절하거나 원자폭탄의 폭발력보다 수백배에 달하는 폭발력을 가진 폭탄을 만들어 낼 수 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

수소차 폭발위험 - 수소폭탄과는 거리 멀어

수소차의 폭발위험은 수소폭탄의 개념과는 다르지만, 수소 기체가 가지는 폭발성에 대한 위험성은 여전히 존재한다. 수소차는 수소연료와 공기중의 산소를 이용하여 전기를 발생시켜 에너지를 얻는 방식으로 작동된다. 여기서 위험성은 차량탱크에 보과하는 수소의 폭발위험. 수소는 우리가 알고 있는 데로 폭발을 잘 하지만, 공기중 농도가 4~75% 정도의 범위내에 있어야 폭발을 한다 한다. 

 

수소의 자연발화인 경우라 해도, 575도의 온도가 되어야 불이 붙기 때문에 휘발유(500도), 경유(345도), 메탄(540도)과 같은 다른 열료보다도 온도에 대한 위험도가 낮다. 수소탱크에서 수소가 유출이 되는 경우, 순간 수소의 농도는 75%를 넘는 상황이라 폭발의 위험이 없어지고, 수소가 가지고 있는 특성 중 하나인 강력한 확산성으로 인해 순식간에 농도가 4%이하로 떨어지게 되어 폭발의 위험성은 없다는 것이 현대 관계자의 설명. 수소탱크의 경우, 700기압(bar)의 압력으로 수소가 방출되면 폭발하기 보다 오히려 불을 끄는 효과를 갖게 되며 여러 번 실험을 통해서 폭발이 아닌 소염을 확인할 수 있었다고 한다. 수소탱크는 탄소섬유 강화플라스틱으로 만들어져 수심 7,000m의 고압에서도 견디게 설계되어 자동차의 완파에도 수소탱크의 안전성은 확보할 수 있다고 한다.

수소차 vs 전기차

최근 전기차의 성과는 매우 긍정적인 상황이다. 물론, 테슬라의 역할이 매우 크기는 했지만, 배터리의 성능 향상으로 1회 충전거리가 비약적으로 늘어나면서 상용화에 가속을 가하고 있다.

 

전기차와 수소차는 어떻게 다를까?

순수한 전기차의 경우에는 전기에너지를 공급해서 차량의 배터리에 저장을 해두어 가동을 하는 방식이다. 차량의 운행에는 청정하지만, 다만 전기에너지를 공급해야 한다는 점에는 역시 다른 공급원을 가져야 한다는 의미이다. 전기에너지를 만드는 공급원 중에는 아직 화력발전의 비중이 높기 때문이다.

 

수소차도 물론 배터리를 사용하는 전기차 중의 하나이다. 하지만, 수소차에서의 배터리 개념은 조금 다르다. 수소와 산소의 결합으로 만들어진 전기에너지를 저장하는 방식으로 사용하기 때문이다. 수소차는 공기필터를 이용해서 외부의 공기를 정화해서 연료전지의 스택에 공급하고, 이때 수소와 산소의 결합하여 물을 배출하면서 전기에너지를 만들게 된다. 결국, 친환경차로 수소차를 손꼽는 이유는 바로 오염물질을 만들지 않고 오히려 공기청정기의 역할을 할 수 있기 때문이다.

 

전기차와 수소차의 경쟁은 아마도 기술력이 더 발전하기까지 지속될 듯 보인다. 전기차는 충전에 따른 시간과 주행거리를 해결해야 하고, 수소차는 차량의 공급가와 수소충전소의 인프라 확충이 시급한 상황이다. 현대차가 선두주자로 자리를 잡고, 안전성과 가성비에서 정주행을 할 수 있다면 아마 자동차 업계에 새로운 기조를 만들어 낼 수 있지 않을까?