수소 충전 장치 관련 특허 3년 단위 출원 현황. /자료=특허청내연기관 자동차의 배기가스가 초미세먼지의 주범으로 지적되면서 배기가스를 배출하지 않는 수소차에 대한 관심이 높아지고 있다. 수소차는 충전된 수소를 대기 중의 산소와 반응시켜 만든 에너지로 구동된다. 대기의 공기를 받아들이는 과정에서 오염 물질을 거르는 대기 정화 기능도 갖추고 있다. 하지만 장거리 주행을 위해선 충분한 양의 수소를 저장해야 하기 때문에 연료탱크에 고압으로 수소를 충전해주는 수소충전장치가 필수적으로 요구된다.
25일 특허청에 따르면 수소충전장치에 관한 국내 특허출원 건수는 최근 3년간(2015~2017년) 43건으로 이전 3년(2012~2014년)의 19건보다 126% 늘었다.
최근 9년간 출원인 분포를 살펴보면 외국인 출원이 56%(40건)으로 내국인 출원(44%·32건)보다 많았다. 국내에서 수소차 생산이 시작되면서 국내 수소충전 시장에 대한 외국기업의 관심이 높아졌기 때문으로 분석된다.
기술별로는 설비 간소화 및 효율화를 통한 비용절감 기술이 64%(46건)로 가장 큰 비중을 차지했고, 안전에 관한 기술과 부품 내구성에 관한 기술이 각각 15%(11건)와 8%(6건)로 그 뒤를 이었다. 수소충전장치 보급의 걸림돌이었던 높은 설치· 운영 비용을 절감하려는 노력이 반영된 것으로 해석된다.
수소충전장치는 저압의 수소를 고압으로 압축해 축압기에 저장한 후 냉각시켜 수소차의 연료탱크에 충전하는 것이 일반적이다. 고압으로 수소를 연료탱크에 충전하면 충전시간을 줄일 수 있고 1회 충전 시 주행거리도 늘릴 수 있다. 순수 전기차의 단점인 충전시간과 주행거리 문제를 극복할 수 있는 것이다.
하지만 현재 우리나라에 구축된 수소충전소는 전국적으로 10여곳에 불과해 수소차의 보급 확대를 위해서는 충전소 확충이 시급하다는 지적이다.
반재원 특허청 정밀부품심사과장은 “수소차는 배출가스가 없고 공기 정화기능까지 갖춰 순수 전기차에 비해 친환경성이 더 뛰어나다”며 “미래 핵심기술인 수소차의 경쟁력을 유지하려면 수소차의 보급 확대가 필수적이며 충전장치 기술개발 등 수소충전 인프라의 확충을 위해 정부와 기업이 함께 노력할 필요가 있다”라고 말했다.
