BMW코리아가 인천 영종도 BMW 드라이빙 센터에서 "BMW iX5 하이드로젠 데이"를 열고 수소연료전지 파일럿 제품인 iX5 하이드로젠 시승회를 가졌다고 11일 밝혔다.

 iX5 하이드로젠은 친환경 미래 모빌리티에 대한 BMW그룹의 비전, 그리고 파워트레인 다각화를 위한 "파워 오브 초이스" 전략이 반영된 수소연료전지차다. 이번 행사를 위해 방한한 BMW 그룹 수소기술 분야를 총괄하는 위르겐 굴트너 박사는 "향후 에너지는 기존의 화석 연료에서 풍력, 태양열 등 다양한 재생 에너지로 전환될 것"이라고 말했다.

 이와 함께 "지금의 전기차로만 에너지를 활용하는 것보다 장거리에서의 운반과 저장이 용이한 수소를 에너지원으로 함께 활용했을 때 오히려 비용적인 면에서 더욱 경제적이며 탈탄소화를 더 빠르게 달성할 수 있다"며 "BMW는 기존의 내연기관, 전기차뿐만 아니라 미래 모빌리티의 새로운 대안으로서 수소연료전지차 역시 선택지에 두고 개발하고 있다"고 덧붙였다.

 실제로 BMW는 다양한 파워트레인 선택지를 제공해 시장에 대응하고 있다. 순수전기차 i3로 전동화 전략을 시작한 BMW는 현재 iX, i4, iX3, i7 등 다양한 BEV를 출시했으며 내연기관과 전기차 기술이 결합된 530e, 330e 등 플러그인 하이브리드도 현재 큰 인기를 얻고 있다. BMW는 이번 iX5 하이드로젠 파일럿 제품을 시작으로 향후 수소연료전지차 역시 기존 BEV, PHEV 등의 출시 로드맵과 비슷한 단계로 개발해 나갈 예정이다.

 iX5 하이드로젠은 BMW그룹이 수소 드라이브 기술 분야에서 쌓은 광범위한 경험을 기반으로 마련했다. 연료전지 시스템이 등장하기 전부터 이미 수소 내연기관 엔진을 실험했고 지난 2015년에는 연료전지 기술을 기반으로 한 BMW 5시리즈 GT 하이드로젠 셀을 내놓는 등 수소 기반 모빌리티 분야에서 개발을 지속해왔다. 연료전지 기술은 BMW 그룹이 기존 드라이브 기술 분야에서 쌓은 방대한 노하우를 활용해 꾸준히 개량했다.

 기반 차종인 X5는 미국에 위치한 BMW그룹 스파르탄버그 공장에서 생산된다. 뮌헨 파일럿 공장의 바디샵에서는 이 X5의 센터 터널과 뒷좌석 유닛 아래에 두 개의 수소 탱크를 장착할 수는 새로운 플로어 패널을 조립한다. 

 이어 iX5 하이드로젠 전용 12V 및 400V 전기 시스템, 고성능 배터리, 전기 모터 및 연료 전지가 표준 생산 부품과 함께 조립 단계에서 통합적으로 장착한다. 후륜에 고성능 배터리와 함께 자리잡은 전기 모터는 최신 5세대 BMW e드라이브 기술의 산물로 기존 BMW BEV, PHEV에 적용된 바 있다.

 보닛 아래에 위치한 고효율 연료전지 시스템은 뮌헨에 위치한 BMW 자체 수소 역량 센터에서 2022년 8월부터 생산되고 있다. 연료전지 시스템은 두 가지 주요 단계를 거쳐 제조되며 스택은 대부분 완전 자동화된 공정을 거친다. 먼저 셀을 연료전지 스택으로 조립한 후 연료전지 시스템으로 완성하는데 필요한 부품들을 조립한다. 연료전지 스택의 최종 조립 단계에서는 전압 테스트와 함께 전지 내부의 화학 반응에 대한 광범위한 시험을 진행한다. 마지막으로 다양한 부품이 조립 공장에서 조립돼 시스템이 완성된다.

 수소연료전지 내에서는 탱크에서 공급된 수소 기체와 공기 중의 산소가 만나 화학 반응이 일어난다. 연료전지 멤브레인에 수소와 산소를 안정적으로 공급하는 것은 드라이브 시스템의 효율성을 위해 매우 중요한 과정이다. 

 이를 위해 BMW 그룹은 충전식 공냉 쿨러, 공기 필터, 제어 장치 및 센서처럼 내연 엔진에도 사용되는 장치와 더불어 터빈이 장착된 고속 압축기, 고전압 냉각수 펌프 등과 같이 새로운 연료전지 시스템을 위한 특수 수소 부품을 개발했다.

 BMW 그룹은 지난 4년간 일반 도로, 산악 지형, 혹서기 및 혹한기 테스트 등 다양한 주행 환경에서 이뤄진 대규모 시범 주행 프로그램을 성공적으로 수행했다. 올해부터 운용하는 100여 대의 iX5 하이드로젠은 다양한 타겟 집단을 위한 시범 및 시험 목적으로 전 세계에서 운행될 예정이다.

 한편, BMW그룹은 가치 사슬 전반에 걸쳐 완전한 기후 중립을 달성하기 위해 최선을 다하고 있다. 지난해 전 세계적으로 21만5,000대 이상의 순수전기차를 판매했으며 이는 전년 대비 약 108% 증가한 수치다. 

 작년 전체 판매량에서 순수전기차가 차지하는 비중은 거의 9%였고 2023년에는 이 비중이 15%로 늘어날 전망이다. BMW그룹은 2030년까지 공급망, 생산 및 사용 단계 등 차의 전체 수명주기에 걸쳐 이산화탄소 배출량을 2019년 대비 40% 이상 감축할 계획이다.

 다음 목표는 이르면 2030년까지 전체 판매량에서 순수전기차가 차지하는 비중을 50% 이상으로 확대시키는 것이다. 특히 순수전기차 기술 못지않게 잠재력을 보유하고 있는 수소연료전지차를 함께 활용해 다각적인 방면에서 탈탄소화를 가속화하는 전략을 추진한다는 방침이다. 이를 바탕으로 수소연료전지 기술은 향후 이산화탄소 배출 없는 모빌리티를 위한 BMW그룹의 드라이브 트레인 포트폴리오에서 중요한 축으로 자리잡게 될 전망이다.

김성환 기자 swkim@autotimes.co.kr