날짜를 헤아려보니 딱 1년 5개월 만이다. 서울버스 조준서 대표와 함께 강서공영차고지에 있는 수소버스충전소를 다시 찾았다. 서울의 공영차고지에 처음으로 들어선 수소충전소로, 2022년 6월에 문을 열었다. 올해로 ‘개장 2주년’을 맞은 서울을 대표하는 수소버스충전소다.
“현재 시내버스만 52대가 이용하고 있어요. 동작구청, 강서구청에서 청소차도 한 대씩 들어오고 있죠. 경찰청에서 운용하는 수소버스 6대도 등록되어 있는데, 거리가 멀어서인지 급할 때나 가끔 들어와요. 대부분 버스 충전이죠.”
이윤호 소장이 수소충전 등록 차량의 명단을 보여준다. 2023년 1월만 해도 버스 충전 대수가 20대 정도에 불과했다. 17개월 만에 2배 넘게 차량이 늘었다.
하루 52대 충전에도 “매달 6천만 원 적자”
쉴 새 없이 차량이 들어온다. 다모아자동차의 601번 버스 2대가 충전을 하는 동안 청소차 한 대가 더 늘었다. 동작구에서 운용하는 쓰레기수거용 암롤트럭으로 현대차 엑시언트 차량이다. 나머지 한 대는 도로청소용 살수차로 강서구청에서 운용한다.
버스운송사로 보면 김포교통 17대, 다모아자동차 16대, 영인운수 11대 순이다. 그 뒤를 공항교통(5대), 정평운수(3대)가 잇고 있다. 강서공영차고지를 쓰는 다모아자동차를 빼면 대부분 외부에서 충전을 위해 들어오는 차량이다.
“충전시간이 대중없어요. 다모아는 601번 한 노선만 운행해서 중간에 CNG버스를 투입하든지 해서 운행 간격을 맞출 수 있지만, 김포교통이나 영인운수는 운행 노선만 4개예요. 버스기사 교대 시간이 정오부터 오후 3시까지인데, 노선도 다르고 회사도 다르다 보니 동시에 확 몰릴 때가 많죠.”
김포교통만 해도 6712번 9대, 654번 3대, 651번 3대, 6629번 2대를 운행 중이다. 이렇게 총 17대가 대중없이 충전소를 찾는다.
서울 시내를 오가는 수소버스는 하루 1회 충전한다. 일주행거리가 고속버스처럼 길지 않아 수소를 가득 채울 필요가 없다. 이윤호 소장 말로는 현재 버스는 76%, 청소차는 85% 정도에 맞춰 충전을 한다. 이렇게 해야 차량의 운행거리를 확보하면서 설비 효율도 살리고 충전시간도 줄일 수 있다.
사실 이 제안은 조준서 대표가 처음으로 했다. 그는 서울 송파구 장지동에 있는 장지공영차고지에서 200여 대의 버스를 운행하면서 수소전기버스 도입을 진지하게 고민해왔다.
“버스운송사업자 입장에서 사업성을 따져봐야 합니다. 차고지에 수소충전소를 세우고 수소버스를 구매해서 과연 적자를 보지 않고 운영할 수 있는가? 회사 경영자라면 당연히 해야 하는 고민이죠. 현재 하루에 50대 넘게 충전을 하고 있지만 적자를 보는 걸로 알아요. 사업성을 내기가 어렵다는 뜻인데, 어디서 이런 문제가 생기는지 유심히 들여다볼 필요가 있죠.”
조준서 대표는 6월 초 미국으로 출장을 다녀왔다. 그는 1993년에 설립된 교통·환경센터(Center for Transportation and the Environment, 이하 ‘CTE’)의 서부지역 운영이사인 제이미 레빈(Jaimie Levin)을 만났다고 한다.
“CTE라는 비영리 단체에서 샌프란시스코 항만 지역 모빌리티의 탈탄소 프로젝트에 크게 기여한 분이죠. 실제로 정부 과제로 전기버스, 수소전기버스 같은 무공해 차량을 샌프란시스코 현장에 도입한 핵심 인물입니다. AC Transit(트랜짓)이라고 캘리포니아에서 가장 큰 버스 전용 대중교통 기관이 스탠포드대학과 공동으로 펴낸 보고서가 있어요. 이 보고서를 두고 이런저런 이야기를 나눴습니다.”
‘배출 제로 대중교통 버스 기술 분석(Zero Emission Transit Bus Technology Analysis)’이란 제목을 단 보고서로 2022년 12월에 게시됐다. 이 보고서는 2022년 1월부터 6월까지 6개월간 AC 트랜짓에서 운용한 다섯 가지 모델(디젤, 하이브리드, 연료전지, 배터리전기, 레거시 연료전지)의 버스차량 운행거리, 연료사용량, 탄소배출량, 안정성, 편의성 등을 분석한 자료를 담고 있다.
“수소전기버스는 두 종류를 운행했어요. 레거시 연료전지 차량은 오래전에 도입한 반훌(Van Hool) 사의 A330 수소버스를 말합니다. 또 하나는 캐나다 발라드 사의 연료전지를 적용한 뉴플라이어(New Flyer) 사의 엑셀시오르 수소전기버스를 가리키죠.”
2022년 중순을 기준으로 AC 트랜짓에서 운용한 무공해버스(ZEB)는 수소전기버스 36대, 배터리전기버스 7대를 포함해 총 43대에 이른다.
AC 트랜짓의 보고서에 따르면, 전기버스가 비용 면에서 가장 효율적($0.53/마일)이며, 레거시 연료전지의 비용이 가장 높게 나왔다($4.11/마일). 예상대로 디젤버스는 가장 긴 운행거리(92,128마일)를 기록했지만 CO2 배출량(235미터톤)이 가장 많았다.
고장과 관련한 신뢰성 측면에서는 전기버스가 가장 높은 점수를 받았고, 레거시 연료전지가 가장 낮은 점수를 받았다. 또 가용성 측면에서는 디젤버스가 가장 높은 평가(89%)를 받았고, 하이브리드버스에 대한 평가(51%)가 가장 낮았다.
수평형 연료전지 적용 ‘시급’
수소충전소 설비동 뒤쪽에서 튜브트레일러 교체 작업이 한창이다. 평일에 들여오는 튜브트레일러 대수는 하루 평균 3대에 이른다. 50대가 넘는 버스가 매일 충전소를 찾지만, 여전히 적자 운영이다. 이윤호 소장은 “수소구입비, 전기료, 5명의 인건비 등을 다 합치면 월 6,000만 원, 연간 7억 원에 이르는 적자가 난다”고 한다.
“수소판매가격을 올 1월에 9,900원으로 인상을 했고, 또 최근(5월 28일)에 1만1,100원으로 올렸어요. 버스는 kg당 3,500원의 연료보조금이 지급되니까 사정이 낫죠. 이곳 차고지에도 넥쏘 운전자가 꽤 있는데, 가격을 올린 후로는 다른 충전소를 이용해요.”
버스 전용 충전소는 넥쏘 운전자에게 인기가 없다. 그 이유는 700바 풀충전을 지원하지 않기 때문이다. 이 소장의 말을 더 들어보자.
“버스에 맞춰서 75% 정도만 충전을 하니 양이 안 차는 거죠. 풀충전을 하려면 고압탱크의 압을 높여야 해요. 넥쏘 한 대에 맞춰서 압축기를 세게 돌리는 건 비효율적이죠. 여기가 한여름에는 한 달 전기료만 2,000만 원이 나와요. 이런 몇 가지 문제로 6월까지만 일반 차량 충전을 받기로 했습니다.”
2월에 나온 전기요금 고지서를 보니 1,691만 원이 찍혀 있다. 한여름이나 한겨울에는 2,000만 원까지 나온다는 말이 실언으로 들리지 않는다. 봄가을은 그나마 조금 낫다.
“버스용 수소충전소는 버스 전용에 맞게 충전 설비를 최적화할 필요가 있어요. 국내 수소충전소를 보면 기존 승용차 충전소를 그대로 키웠다고 보면 봅니다. 버스 동선을 고려해서 면적을 좀 늘리고, 압축기 몇 대 더 들이고 탱크 용량을 키운 거죠. 이곳 충전소도 버스 80대 충전에 맞춰 설계를 했다고 하지만, 실제로 가능한지는 지켜볼 필요가 있어요.”
조준서 대표의 지적에 이윤호 소장도 동의하는 눈치다. 서울시가 올해 연말까지 수소버스 충전 대수를 70대까지 늘릴 계획이지만 압축기나 냉동기, 디스펜서의 부속기기 중 하나만 고장이 나도 충전에 부하가 걸릴 가능성이 높다.
“이 업을 하는 사람의 눈으로 보면 버스 자체도 문제가 많습니다. 수소버스 뒷자리를 한번 보셨나요? 시내버스는 연료전지 출력이나 최대 주행거리가 중요한 게 아닙니다. 다른 중요한 포인트를 놓치고 있죠.”
조준서 대표가 앞장을 선다. 다모아자동차의 601번 수소버스에 올라 맨 뒷좌석을 가리킨다. 의자 뒤로 툭 불거진 자리가 눈에 거슬린다. 바로 옆에 주차된 CNG버스의 뒷자리와 비교해도 공간 효율 면에서 큰 차이가 난다.
“넥쏘용 연료전지 2개를 엔진룸 자리에 넣다 보니 이만큼 죽은 공간이 나와요. 고속버스용으로 만든 유니버스 차량도 마찬가지입니다. 옆문이 달린 전중문 차량은 28인승이죠. 좌석 수가 적기 때문에 출퇴근 피크시간에 공항버스에 투입하기가 어려워요. 버스를 구매해서 현장에 투입하려는 운송업자의 요구가 반영이 안 되어 있다고 할 수 있죠.”
조 대표는 도요타의 수소전기버스 소라(Sora), 발라드파워시스템즈의 FCmove-HD 연료전지 모듈을 장착한 미국과 유럽의 수소전기버스를 예로 든다.
“이들 버스를 보면 연료전지를 모두 차량 상단인 루프에 올렸어요. 그래서 차량 내부를 전기버스처럼 넓게 쓰고 있죠. 대부분 이렇게 바뀌었지만, 현대차는 아직 그대로입니다. 버스 전용으로 수평형 연료전지 모듈을 내놓지 않았거든요. 폴란드의 솔라리스(Solaris Bus & Coach)란 회사가 2019년에 출시한 수소버스만 해도 이렇지 않습니다.”
솔라리스의 우르비노(Urbino 12) 버스는 발라드의 70kW급 수평형 연료전지를 루프에 적용했다. 최대 주행거리는 350km에 불과하지만 시내버스의 하루 평균 운행거리에 딱 맞춘 용량이라 할 수 있다.
“시내버스용으로 쓰는 일렉시티 수소버스는 지나치게 고사양입니다. 180kW 연료전지로 1회 충전 시 최대 550km를 달리지만, 버스사업자가 원하는 사양과는 거리가 멀어요. 수평형 연료전지를 하나만 루프에 올리고, 배터리 용량을 더 키워서 가격을 낮추는 게 낫죠. 내부 공간도 훨씬 넓게 쓸 수 있고요.”
도요타만 해도 수평형 연료전지를 개발해 다른 회사에 공급하고 있다. 도요타의 60kW급 수평형 연료전지 모듈은 독일 다임러의 eCitaro Range Extender(주행거리 연장형) 굴절버스에 들어간다. 또 포르투갈의 관계사인 카에타노버스(CaetanoBus)에도 수평형 연료전지 모듈을 공급하고 있다.
“세계적으로 차량에 접목되는 연료전지 기술은 크게 두 가지로 구분됩니다. 연료전지 우위의 하이브리드 시스템이 있고, 배터리 우위의 레인지 익스텐더 방식이 있죠. 전자는 연료전지와 배터리에서 전기를 당겨 쓰게 되고, 후자는 연료전지가 배터리에 전기를 충전하는 제한적인 역할만 하게 되죠. 후자가 더 단순한 기술이지만, 시내버스만큼은 이 기술을 적용해도 큰 무리가 없어요.”
‘9년 90만km’ 연료전지 보증 필요
시내버스의 하루 운행거리는 200km에서 250km 정도 된다. 캘리포니아주의 앨러미다, 콘트라 코스타 카운티 등에서 150만 승객을 대상으로 운송 서비스를 제공하는 AC 트랜짓만 해도 하루 150마일(약 240km) 운행을 목표로 한다.
수소버스의 평균 연비는 수소 1kg당 16.25km다. 회당 15kg 정도 충전하면 하루 동안 운행하는 데 지장이 없다.
“대당 많아야 15kg의 수소를 써요. 일주행거리를 보고 노선별 차량의 운행 대수에 맞춰서 충전소를 구축해야 합니다. 버스 위에 올리는 탱크 용량만 잘 맞추면 350바 충전으로도 충분한 양을 채워서 운행할 수 있죠. 이런 조건을 잘 따져서 압축기, 중·고압 탱크의 용량을 결정하는 게 맞아요. 그러지 않으면 영영 적자의 굴레를 못 벗어납니다.”
조준서 대표는 “차고지 버스를 모두 전기버스로 바꾸는 건 현실적으로 불가능하다”고 한다. CNG버스처럼 셀프 충전을 도입해 버스기사가 직접 1회 충전(350bar)을 하는 방법이 가장 효율적이라고 강조한다.
“제이미 레빈 씨가 AC 트랜짓의 연료전지 버스 13대의 운행 현황(2014년 1월~2019년 12월)을 분석한 보고서가 있어요. 미 연방교통청(FTA)의 지원을 받은 프로젝트라 할 수 있죠. 반훌에서 제작한 A330 수소전기버스가 여기에 듭니다. 차량의 고장 발생 횟수를 보면 연료전지 시스템보다는 전력 장치나 배터리, 추진 시스템에서 주로 문제가 발생했어요. 과거보다 연료전지 기술이 크게 향상됐고, 뉴플라이어의 엑셀시오르 같은 크고 무거운 차량도 3만 시간 이상 잘 달리는 걸 보면서 연료전지 기술에는 큰 문제는 없다는 확신을 품게 됐죠.”
현대차 수소버스는 5년 50만km 운행을 보증한다. 이걸로는 아직 부족하다. 버스는 하루 200km 주행으로 1년만 잡아도 7만km 이상을 달리게 된다. “버스의 내구연한에 맞추려면 9년 90만km는 돼야 한다”는 것이 조 대표의 주장이다.
“시내버스의 운행 특성을 고려한, 배터리와 연료전지의 효율적인 제어가 가능한 9년 90만km를 보증하는 연료전지 버스가 국내에 출시돼야 합니다. 발라드 사는 이미 그 조건에 맞춘 연료전지 모듈을 판매하고 있어요. 차량 보조금에 연료전지 보조금까지 얹어서 지원을 하는 건 땜질식 처방에 불과하죠. 9년 90만km 차량을 시중에 내고, 그에 맞는 버스 전용 수소충전소를 새롭게 구축하는 방향으로 가야 합니다.”
경영자의 시선은 날카롭다. 허투루 돈이 새는 부분을 놓치지 않는다. 문제점을 짚어내는 동시에 해결책을 궁리한다. 그래야 실제 사업에 접목할 수 있기 때문이다.
“수소가격 인상을 두고 말이 많지만, 수소가격은 한국이 가장 싸다고 할 수 있어요. 유럽, 미국, 일본을 다 다녀봐도 한국만큼 싼 곳이 없습니다. 문제는 차량이죠. 대부분의 글로벌 버스회사들이 수평형 연료전지를 상단에 올리고 객실을 여유롭게 디자인하고 있어요. 우리도 그렇게 가야 하지 않을까요?”
유럽과 미국의 현장을 발로 찾아다니며 수소충전소도 보고 수소버스도 직접 타보면서 내린 결론이다. 문제를 알고도 방관하거나 답습해서는 안 된다. 보조금도 결국엔 국민 세금이다. 납득할 수 있는 곳에 요긴하게 쓰여야 한다.
지난해 중국산 대형 전기버스가 연간 판매량에서 처음으로 국산을 앞질렀다. 이 추세는 올해도 그대로 이어지고 있다. 이유는 명확하다. 가격 대비 제품의 품질과 경쟁력이 뛰어나기 때문이다.
현대차는 전주공장에서 수소연료전지를 적용한 광역통근버스를 생산하고 있다. 지난해 말부터 올 3월까지 수소전기버스 연간 생산 능력을 기존 500대에서 3,100대로 늘리기도 했다.
“수소차는 현대차가 경쟁력이 있다.”
이 말에도 유효기간이 있다. 내가 걷는 동안 상대는 달려왔다는 점을 명심해야 한다.