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버려지는 물을 이용해서 에너지를 생산하고, 물을 정화까지 할 수 있다면 어떨까? 너무나 이상적으로 생각되는 이런 기술이 캘리포니아 어바인(Irvine)에서 실제로 시범운영되고 있어서 이를 소개하고자 한다. 이 기술은 참고자료에 링크한 Air Products 라는 회사에서 개발된 것으로, 지역의 하수처리장 플랜트에서 나오는 메탄가스를 수소가스로 변환하고, 이를 연료전지 자동차에 이용할 수 있도록 하였다.

캘리포니아 오렌지 카운티의 지역 폐수처리장에 자리를 잡은 이 충전소는 폐수에서 발생하는 메탄가스를 일단 포집을 한 뒤에, 연료 셀에 투입이 되면 수소로 변환이 일어난다고 한다. 연료 셀은 이 과정에서 전력과 열을 생산하고, 이를 다시 폐수처리 시설에 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 수소가스는 Air Products의 충전소를 통해서 하루 50대까지 자동차를 충전할 수 있는 양이 생산된다.  
 
그러나, 이런 기술이 쉽게 전 세계로 확대되기에는 난관이 아직 많은 듯하다. 기본적으로 수소자동차가 일반화가 되어야 수소의 생산을 이용한 충전소가 탄력을 받을 수 있는데, 현재까지는 전기자동차가 대세가 되어가고 있는 점이 확장에 장애요인이 될 전망이다. 그렇지만, 일부 자동차 업체들이 2014년에는 연료 셀을 이용한 자동차를 상용화할 것으로 예상되며, 2015년에는 GM이 수소 연료 충전과 관련한 인프라를 하와이에 구축할 계획도 가지고 있기 때문에, 이 기술의 가능성은 여전하다고 할 수 있겠다. 수소자동차의 보급문제와 함께 지역 전체의 폐수처리장에서 하루 50대 정도의 충전만 가능하다는 점도 실제 필요로 하는 규모에 비하면 턱없이 작은 규모이다. 그렇지만, 보충적인 의미로는 충분히 그 역할을 할 수 있을 것으로 보인다.

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사실 여기에 소개하는 수소 하이브리드 자동차는 작년 연말에 소개되었던 것이니, 최근의 따끈따끈한 뉴스는 아님을 미리 밝혀둡니다.  미래의 자동차를 이야기할 때 전기자동차와 함께 가장 큰 관심을 모으고 있는 자동차이기도 하지요.

현재 수소 하이브리드 자동차 개발에 있어 가장 앞서 있는 곳은 놀랍게도, 거대한 자동차 회사가 아닌 미국 텍사스에 위치한 작은 벤처기업입니다.  Ronn Motor Company라는 곳인데요.  이들의 수소 하이브리드 자동차인 Scorpion이 작년 말 라스베가스에서 열린 SEMA(Speciality Equipment Market Association)에 소개되었습니다.  이 회사는 수소 자동차 말고도 전기자동차도 개발해서 내놓았는데 전기자동차의 이름은 Tesla Roadster 입니다.

이 회사를 제외하고 거대 자동차 회사 중에서 수소자동차 개발에 있어 가장 앞서 있는 곳은 혼다와 GM 입니다.  혼다는 FCX Clarity 차종을 개발하고 있고, GM은 Chevrolet Equinox가 대표적인데, 수소 연료셀을 이용하여 전기모토를 구동시키는 방식으로 수소자동차를 개발하고 있습니다.  그에 비해 Ronn Motor의 Scorpion은 물을 가수분해해서 만들어지는 가스 수소를 옥탄가 91의 가솔린과 섞은 뒤에 직접 연소시키는 3.5리터급 엔진에 사용하는 방식으로 자동차를 개발했습니다.  이 엔진기술 시스템은 H2GO라고 불리는데, 다른 회사에게도 제공될 것이라고 하네요.  100% 수소로 동작하는 것이 아니니 만큼 연료 효율의 문제가 발생하는데, 약 15~33% 정도의 연료절감 효과가 있다고 합니다.  아직까지는 개선의 여지가 많습니다.

트럭을 만들 때 수소를 이용한 부스팅을 이용하기는 합니다만, Scorpion의 경우에는 실시간으로 수소를 전달하는 방식입니다.  이런 형식의 수소자동차는 BMW가 Hydrogen 7이라는 제품에 적용하고 있는데, Hydrogen 7은 커다란 액체수소 탱크를 달고 다녀야 합니다.  그래서 폭발의 위험성 등이 항상 제기가 되고 있지요.  그에 비해, Scorpion의 경우 물탱크에서 바로 수소를 필요에 의해 생산하는 시스템이라 안전성 문제가 해결이 되었다는 장점이 있습니다.

Scorpion은 최고 시속 320km/h 정도의 속도를 낼 수 있고, 트윈 터보 3.5 리터 V6 엔진을 장착하고 있습니다.  기본적으로 엔진은 Acura의 것을 개조했다고 합니다.  가격은 $15만달러(약 2억원) 정도이니 돈 있는 사람들이라면 한 번 질러볼 수 있을 수준은 되겠군요. 





아래 3개는 컴퓨터 그래픽으로 다른 색상의 제품들을 보여준 것입니다.

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