수소차 시대 열리나

BMW 하이드로젠7…‘수소+가솔린’ 하이브리드

하이드로젠7은 BMW 760Li 엔진에 수소로 주행할 수 있는 시스템을 추가한 모델이다. 하이드로젠7은 가솔린과 수소를 모두 사용할 수 있으며, 주행중 운전대 칼럼에 있는 ‘H2’ 버튼만 누르면 수소에서 가솔린으로 가솔린에서 수소로 쉽게 변경할 수 있다.

최근 글로벌 자동차 업계 화두는 미래형 친환경 차량 개발이다. 특히 석유 자원이 한정돼 있고 가격이 급등함에 따라 유수의 완성차 메이커들은 석유자원의 효율성을 높이는 하이브리드 차량 개발에 몰두하고 있다. 하지만 대부분 차업체들은 ▲휘발유+전기 ▲경유+전기 ▲LPG+전기 혹은 순수한 전기 차량 개발에만 주력하고 있는 실정이다. 근래 국제모터쇼에 시속 300km의 경주용 수소차량을 선보인 바 있는 독일 BMW는 ‘수소와 휘발유’를 이용한 ‘하이드로젠7’을 선보이고 상용화에 앞서 이차량의 월드 투어 시승행사를 진행하고 있다. 최근 한국에서 시승행사를 마친 BMW 수소엔진자동차 하이브리드7을 만났다.

BMW 하이드로젠7…‘수소+가솔린’ 하이브리드
저·고속서 수소연료 사용 가능…최고 속도 230km/h

이번에 한국에 소개된 하이드로젠7은 BMW가 30년 동안 연구, 개발한 수소자동차이다. 하이브리드7은 100% 수소만 연료로하는 게 휘발유도 사용하는 하이브리드 차량이다.

수소를 에너지로 사용하는 자동차는 두 가지로 구분된다. BMW가 1978년부터 현재의 내연기관을 그대로 사용, 수소내연기관 엔진을 장착한 차량과 독일 메르세데스 벤츠社가 1994년부터 연구하기 시작한 수소연료전지전기차가 그것이다.

수소연료전지전기차는 연료전지, Fuelcell을 이용해 동력을 발생하는 반면, 수소엔진차는 종전 내연기관 엔진을 그대로 사용하면서 에너지만 수소로 바꾼 것이다. 하이드로젠7은 BMW 760Li 엔진에 수소로 주행할 수 있는 시스템을 추가한 모델이다.

하이드로젠7의 가솔린 엔진은 BMW760Li와 같은 6ℓ V형 12기통이다. 가솔린 대신 수소를 실린더로 보내는 시스템이 추가됐다(사진 왼쪽).

◇하이드로젠7, 6ℓ V형 12기통= 하이드로젠7의 가솔린 엔진은 BMW760Li와 같은 6ℓ V형 12기통이다. 가솔린 대신 수소를 실린더로 보내는 시스템이 추가됐다.

하이드로젠7의 항속거리는 가솔린으로 500km, 수소로 200km이다. 가솔린 엔진 연비가 7.3 km/ℓ, 수소는 8km/kg이다.

뒤 좌석 아래 74ℓ 가솔린 탱크가 있고 트렁크에는 8kg의 액화수소 탱크가 있다. 영하 253도의 액화수소를 저장하는 탱크는 초고성능으로 이중 스테인레스제로 마그나 슈타이어가 만든 것이다. 안쪽과 바깥쪽 스테인레스 사이는 진공 상태로 카본 파이버로 연결돼 있다. 안쪽 탱크는 40층의 알루미늄 구조, 전체의 단열효과는 17m의 발포 스티로폴로 감싼 것과 같은 효과가 있다.

760Li 모델의 성능이 최고출력 445hp(6000rpm), 최대토크 60.6kg·m(3950rpm)이지만 하이드로젠7은 이보다는 떨어지는 최고출력 260bhp(5100rpm), 최대토크 39.8kg·m(4300rpm)이다.

프론트의 시동 버튼을 누르면 2~3초 후에 시동이 걸린다. 정지 상태에서 100km/h 도달시간은 가솔린 모델이 5.6초, 하이드로젠은 9.5초.

하이드로젠7은 차량 속도와 관계없이 가솔린과 수소를 모두 사용할 수 있으며, 주행중 운전대 칼럼에 있는 ‘H2’ 버튼만 누르면 수소에서 가솔린으로 가솔린에서 수소로 변경할 수 있다. 

하이드로젠7은 가솔린과 수소를 모두 사용할 수 있으며, 주행중 운전대 칼럼에 있는 ‘H2’ 버튼만 누르면 수소에서 가솔린으로 가솔린에서 수소로 변경할 수 있다.

◇수소 연료에 맞는 기능 갖춰= BMW 하이드로젠7은 수소연료를 사용하는 만큼 안전성을 대폭 강화했다.

하이드로젠7은 760Li와 달리 냉각을 위한 공기의 흐름을 원활히 하기 위해 프론트 엔드에 안개등을 없앴다. 그리고 엔진 룸 내에 수소 연료 공급을 위한 라인이 추가돼, 보닛 후드에 캐릭터 라인이 이중으로 돼 있다.

사이드에는 방향지시등 옆에 Hydrogen이라는 로고가 있다. 오른쪽 가솔린 연료 주입구 부근의 C필러 아래쪽에는 수소 공급을 위한 장치가 추가돼 있다. 이 장치는 수소가 일정량 이상 소모됐을 때, 자동차가 완전 정지, 시동이 꺼졌을 때, 주차 브레이크가 작동될 때만 운전석에서 버튼으로 충전구를 열 수 있다.

후면에는 범퍼 아래쪽에 가솔린 엔진을 위한 머플러 외에 보일 오프 매니지먼트(Boil off Management)라는 별도의 에어벤트가 두 개가 있다. 이는 증발된 수소를 공기와 접촉시켜 물로 전환시키기 위한 장치다. 이는 하이드로젠7의 액체수소가 섭씨 영하 253도이지만 기온이 상승하면 기화할 수 있기 때문에 그것을 배출하기 위한 시스템인 셈이다.

또 루프 뒤쪽 안테나 앞에도 별도의 캡이 설계돼 있다. 이는 충돌이나 추돌사고가 발생했을 경우 수소를 기화시켜 배출하기 위한 장비다. 아울러 하이드로젠7의 도어 잠금 장치 부분은 금속이 아닌 플라스틱 마감재로 처리됐다. 이 프라스틱은 차내에 수소가 감지되면 빨간색으로 점등된다.

수소 연료 탱크로 인해 뒷좌석 시트가 앞쪽으로 약간 이동해 있고 트렁크 공간도 좁다.

한편, BMW는 하이드로젠7을 100대 한정 생산하고, 2020년까지 자사 차량의 50%를 수소 엔진으로 제작할 계획이다.

BMW 하이드로젠7 주요제원
배기량 6.0ℓ
최고출력 260bhp(5100rpm)
최대토크 39.8kg·m(4300rpm)
0→100km/h 9.5초
최고속도 230km/h
항속거리 가솔린 500km, 수소 200km