수소연료전지 '단위 셀'만 교체..車 수리비 경감 기술 나온다

현대모비스 '부분 수리 R&D' 착수
넥쏘 탑재 2세대 수소연료전지 기반
문제 있는 단위 셀 교체·시스템 재구성
보증기간 이후 유지보수 비용 절감

수소연료전지 시스템.

수소전기차 가격 절반가량을 차지하는 수소연료전지의 수리비 부담을 덜어줄 기술이 조만간 나올 전망이다. 수소연료전지 전체 교체가 아닌 문제가 있는 단위 셀만 교체하고도 정상 복구가 가능한 방식이다. 보증기간 이후에도 유지보수 비용을 줄일 수 있어 수소전기차 보급 확대에 기여할 것으로 기대된다.

13일 업계에 따르면 현대모비스는 수소연료전지 단위 셀만 교체하는 형태의 연구개발(R&D)에 착수했다. 일부 단위 셀 문제로 수소연료전지를 쓰지 못할 게 될 때 발생하는 전체 비용에 따른 부담을 줄이기 위해서 이 같은 기술을 개발한다. 경쟁사인 일본 토요타 역시 아직까지 단위 셀 단위 전지 교체 기술은 보유하지 못한 것으로 알려졌다.

넥쏘에 탑재되는 95㎾급 수소연료전지는 440개 단위 셀로 이뤄진다. 단위 셀은 막전극접합체(MEA)와 분리막으로 구성되는데 하나의 셀이 고장 나면 수소연료전지의 생산 전기량이 줄어드는 등 문제가 발생한다.

현대모비스가 개발하는 기술은 수소연료전지를 해체 후 단위 셀을 교체하는 방식이다. 우선 문제가 된 단위 셀을 찾은 다음에 수소연료전지를 해체하고, 해당 단위 셀을 교체 후 다시 전지팩 등 시스템을 재구성한다.

소비자 입장에선 긍정적이다. 아직 수리 기간은 다소 길지만, 수소연료전지 교체보다 적은 비용으로 내구성을 늘릴 수 있기 때문이다.

현재 수소연료전지는 보증기간(10년, 16만㎞) 내 운전자 과실 없이 문제가 발생한다면 무상 교체가 가능하다. 하지만 보증기간 이후 교체 시 부품값만 3927만원에 달한다. 수소전기차 '넥쏘' 이용자들 사이에서 보증기간을 연장해달라는 요구가 나오는 이유다.

수소연료전지 리스 사업에도 도움이 된다. 정부는 2022년부터 버스를 대상으로 수소연료전지 리스 사업을 추진할 계획이라고 발표한 바 있다. 회수한 수소연료전지의 단위 셀을 교체하면 재활용할 때 효율을 높일 수 있다.

현대모비스는 현재 넥쏘에 탑재되는 2세대 수소연료전지 기반으로 기술 개발을 진행하고 있다. 다만 상용화 수준의 기술 개발이 끝나더라도 수리 서비스에 접목하는 시점과 대상은 완성차 업체인 현대차가 결정하는 부분이다. 현대차가 관련 수리 기술을 상용화해 서비스를 제공한다고 하더라도 수소연료전지를 수거한 뒤 서비스가 이뤄지는 형태가 유력하다.

현대모비스 관계자는 “아직 상용화 수준은 아니지만, 단위 셀 교체로 전지 전체 수리가 가능하도록 선행기술을 개발하고 있다”고 말했다.

박진형기자 jin@etnews.com