‘우주 공간의 대부분을 차지할 정도로 풍부해서 고갈될 염려를 하지 않아도 되는 에너지원’, ‘지구상에서 가장 구하기 쉬우면서 공해를 배출하지 않는 에너지원’.
여러분은 이 똑똑한 에너지원이 무엇인지 감이 오시나요?!
이는 수소 에너지를 가리키는 말인데요. 수소는 미래의 무공해 에너지원으로 수소 에너지를 활용한 기술도 날로 발전하고 있습니다.

지난 2018년 9월 17일, 독일에서 수소를 연료로 하는 수소전기 열차(이하 수소 열차)가 세계 최초로 상업 운행하였습니다. 코라디아 아이린트(Coradia iLint)라는 이름의 수소 열차는 독일 북서부 니더작센 주의 브레머푀더역을 출발해 첫 운행을 했는데요. 2대로 운행되는 이 수소열차는 최대 300명의 승객을 실어 나를 수 있으며 니더작센 주의 쿡스하벤과 쿡스테후데를 잇는 100km를 운행합니다.

코라디아아일린트는 ‘수소 열차’가 아닌 ‘수소전기 열차’인데요. 이는 수소를 직접 연료로 사용하는 것이 아니라 연료전지로 이용한 전기로 달리기 때문입니다. 이 수소열차는 차량 천장에 수소연료탱크와 연료 전지를 탑재하고 수소와 산소의 반응으로 전기를 만들어 달리는데요. 생산된 수소 전기는 모터를 돌리는 데 사용하며, 남은 전기는 리튬 이온 배터리에 저장됩니다.
수소를 직접 연료로 사용하지 않는 이유는 안전성 때문인데요. 폭발력이 높은 수소를 직접 실린더 내에서 연소시켜 에너지를 얻으면 사고나 혹시 모를 이유로 폭발 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 그러나 수소와 산소의 반응으로 생산된 전기를 모터로 보내는 방법을 사용하면 안전성과 경제성 모두 더 좋습니다.
(물론 실제 수소탱크에 불이 붙는다고 수소의 특성상 빠르게 하늘로 올라갔다가 사라지기 때문에 폭발까지 이어질 가능성은 작습니다.)

그렇다면 수소 에너지원을 활용해 수소전기 열차를 운행하게 된 가장 큰 이유는 무엇일까요?
첫 번째 이유는 경제성입니다.
기존의 도시철도나 고속전철은 전력선에서 직접 전기를 공급받기 때문에 전기 기관차 운행을 위해 철로에 전선을 설치하는 비용만으로도 1km당 120만 유로(약 15억 7,300만원)가 들어가는데요. 이와 같은 방식으로 오갈 쿡스하벤시와 쿡스테후데시 구간에 설치될 경우 무려 1,500억 원이라는 어마어마한 비용이 소모되죠.
하지만 시범 운행 기간에 투입되는 12대의 수소전기 열차의 제작비용은 800억 원 안팎으로 예산을 대폭 감소시킬 수 있습니다.
또한, 수소전기 열차는 탱크 1대분의 수소로 최고 140km/h의 속도를 유지하면서 약 1,000km를 주행할 수 있습니다
두 번째 이유는 환경 문제입니다.
수소전기 열차는 운행 시에 증기와 물만 배출하기 때문에 환경친화적인 수송기기랍니다.

이처럼 수소전기 열차는 경제성, 효율성, 친환경성 등의 다양한 측면에서 미래 에너지원으로 최고의 대안으로 손꼽히고 있습니다.
독일의 최초 운행을 시작으로, 타 EU 국가들과 캐나다 등지에서 수소전기 열차에 대한 관심이 매우 높으며, 프랑스는 오는 2022년까지 수소전기 열차를 자국 내 철도 라인 일부에 도입하겠다고 밝혔는데요.
가까운 미래에, 우리나라 역시 수소전기 열차가 운행되는 모습을 볼 수 있길 바랍니다.

 

내용 출처
KBS 뉴스, 독일 세계 최초 수소연료전지 열차 운행
더사이언스타임즈, 이제는 열차도 수소로 달린다

이미지 출처
– 게티이미지뱅크(www.gettyimagesbank.com)