유럽의 친환경버스 동향 ②
지난 글에 이어서 이번에는 친환경 버스에 대해 이야기 해드리겠습니다.
2. 친환경 버스
우리나라의 경우는 이미 CNG 버스가 주류를 이루고 있는 상황이었기 때문에 새로운 수단으로 배터리전기버스와 수소전기버스 2원 체제로 가는 양상입니다만, 유럽의 경우는 디젤버스가 주력이었기 때문에 단순히 전기버스로의 전환만 고려되고 있는 것이 아니라 소수이긴 하지만 CNG나 바이오연료로의 전환도 진행이 되고 있습니다.
1) CNG, LPG, Bio-gas 버스
유럽에서 디젤버스의 대안으로 여전히 거론되고 있는 연료는 천연가스와 바이오디젤이 있습니다. 큰 트랜드로는 전기버스로 가는 상황이지만 지역 혹은 국가에 따라 기존에 이미 인프라를 구축해 놓은 곳들이 있어서 천연가스를 사용하는 CNG버스와 식물성 바이오디젤(HVO) 혹은 유채꽃바이오디젤(유채메틸에테르, RME)을 사용하는 지역이 있습니다. 한국의 바이오디젤 정책과는 다르게 이곳에서는 일반 디젤과 혼합하지 않고 바이오디젤 100으로 사용할 수 있기 때문에 기존 화석연료를 사용하는 디젤버스의 대안으로 바이오디젤을 선택하는 경우도 있습니다. 물론 기본 정책은 전기버스로의 전환을 의미하지만 운행거리나 특성상 전기버스를 도입하지 못하는 노선들이 있기 때문에 전기버스의 보조 대안으로 도입이 되고 있습니다.
2) 배터리 전기버스
대세는 플러그인 전기버스로 기울고 있지만, 우리나라에서도 다양한 형태의 배터리 전기버스를 테스트한 것 처럼, 유럽에서도 다양한 형태의 전기버스가 보급이 되었습니다.
독일에서 가장 처음으로 전기버스가 정식운행이 된 것은 도로에 충전라인을 매립하는 인덕티브 방식이었습니다. 하지만 해당 도시를 제외하고는 확대되지 못하였으며, 대안으로 판토그라프 방식이 제안되었습니다. 인덕티브 방식에 비해서는 그래도 여러 지역으로 확대되었고 전기버스를 도입함에 있어서 플러그인 방식과 함께 가장 많이 고민되고 있습니다.
하지만 배터리 기술이 빠르게 발전되고 있고, 가격도 가파르게 하향곡선을 그리고 있어서
플러그인 배터리 전기버스가 가장 대중화되고 있는 상황입니다.
3) 수소연료전지전기버스
독일버스이야기를 통해서 여러번 언급을 했었는데요, 유럽의 경우 차량의 운행 및 배차방식이 한국과 같지 않아서, 차고지에서 버스가 나가면 운행이 끝날때까지 다시 차고지로 돌아오지 않는 경우가 대부분입니다. 그렇다보니 전기버스의 최대 단점으로 완충전시 운행가능거리가 200km 내외로 제한되는 것이 지적되고 있습니다. 실주행가능거리는 배터리 스펙에 제시된 것에 비해 실제 운행시 내외부 각종 등화의 사용, 냉난방 가동여부, 외부 온도에 따른 배터리 온도제어 등에 따라 더 많은 제약을 받기 때문에, 이런 것들로 인해 실제 스펙상 제시된 것보다 실주행거리가 짧다는 것이 보급에 가장 큰 걸림돌이 되고 있습니다. 그래서 배터리 전기버스의 대안으로 계속 제시되고 있는 것이 수소연료전지전기버스입니다.
수소연료전지전기버스의 경우는 수소연료를 완충전 하였을 경우 300km 이상 운행할 수 있어서 기존 디젤버스 운행 플랜을 변경하지 않더라도 1:1 대체가 가능한 것으로 판단되고 있습니다.
현재 유럽에는 115개의 수소충전소가 운영중에 있으며 45개가 신규 건설이 확정되었습니다. 가장 많은 충전소를 보유하고 있는 곳은 독일인데요, 2021년 2월 기준으로 90개의 수소충전소가 독일에서 영업중입니다. 이 숫자는 자가용 이용자들이 충전할 수 있는 영업용 충전소의 숫자이며 버스회사 차고지에 설치된 자가충전소는 포함되지 않은 숫자입니다.
2020년말 기준으로 유럽 전역에서 150대의 수소연료전지전기버스가 운행되고 있으며 2021년 이후 도입이 확정되었거나 도입계획이 확정된 숫자는 1,200여대로 집계되고 있습니다.
4) 배터리 전기버스 + 수소 레인지 익스텐더
수소연료전지전기버스가 배터리 전기버스에 비해서 운행거리가 길다는 장점이 있지만 연료전지묘듈이 비싸기 때문에 전체적으로 차량가격이 비싼 단점이 있습니다. 게다가 연료전지묘듈을 생산할 수 있는 회사가 전세계적으로 몇 군데 되지 않기 때문에 바디빌더가 많은 유럽의 버스제조환경에서는 차량 개발에 한계를 보이고 있습니다.
수소연료전지전기버스는 가격을 낮춰야 하고, 배터리 전기버스는 주행가능거리를 연장해야 하는 문제가 있는데요, 이 두 문제를 절충하기 위해 생긴 아이디어가 수소 레인지 익스텐더(Range Extender)입니다. 수소연료전지전기버스에 장착되는 수소모듈보다 작은 연료전지모듈을 기존의 배터리 전기버스에 장착하여 배터리 충전을 보조하는 것이 목적인데요, 그로 인해 주행가능거리의 증가를 기대하고 있습니다. 현재 몇몇 버스제조사에서 테스트 중에 있으며, 2022년부터 정식사양으로 채택되여 양산 시작될 예정입니다.
5) 수소연소엔진버스
아직까지는 개발단계에 있는 기술입니다만, 이미 일부 엔진회사에서는 기존 디젤엔진을 대체할 수 있는 수소연소엔진을 개발한 상태입니다. 수소연소엔진은 800km 이상 운행을 해야하는 조건을 충족할 수 있어서 전기버스나 전기트럭의 대안으로 기대되고 있는 기술이긴 하지만 전기자동차로 가는 트랜드에 대항하는 면이 없지 않아서 큰 주목을 받지 못하고 있는데요, 기존의 엔진을 커스터마이징하여 사용할 수 있어서 엔진을 생산하는 회사들에서 관심이 높은 기술입니다. 2023년 부터는 시범차량 운행도 볼 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
다음에는 친환경 버스를 위한 정책에 대해 말씀 드리겠습니다.