이미 전기와 휘발유를 함께 이용하는 하이브리드 자동차나 아예 100% 전기로만 달리는 EV 전기 자동차가 선보인 상태다. 그런데 이번에는 물과 공기를 연료로 삼아 주행하는 알루미늄 공기 전지(Aluminum-Air Battery) 자동차 개발이 진행되고 있다고 한다.

오는 2017년 로노닛산이 상용화할 예정인 이 기술은 기존 가솔린 대신 평번한 물을 탱크에 급수, 알루미늄과 반응할 때 발생하는 전력을 에너지로 사용하는 것이다. 이론적으론 1,600km에 달하는 연속 주행 거리를 논스톱으로 주파할 수 있다고 한다.

이렇게 물과 공기로 달리는 궁극의 친환경 차량이라고 할 만한 제품에 들어갈 기술을 개발하는 곳은 이스라엘에 본사를 둔 핀너지(Phinergy)와 알루미늄 제조사인 알코아(Alcoa) 캐나다 개발팀이다. 이들이 개발한 알루미늄 공기 전지를 탑재한 차량은 이미 주행 실험을 끝내고 F1 캐나다 GP가 열리는 캐나다 퀘벡 질빌뇌브 서킷(Circuit Gilles Villeneuve)에서 데모 주행을 실시하고 있다.

데모 주행에 사용한 테스트 차량은 도요타와 PSA푸조시트로엥 합작기업이 개발한 시트로엥 C1. 트렁크 부분에는 알루미늄 공기 전지 시스템이 탑재되어 있다. 전지 모듈은 크기나 무게 같은 자세한 사양은 공개하지 않았지만 유닛 25개를 연결한 모듈을 상하 2줄로 배치, 모두 50개에 이른다. 주행 장면을 보면 4명까지 태우고 순조롭게 코스를 도는 걸 확인할 수 있다. 2017년 상용화를 위해 이미 높은 수준까지 기술 개발을 진행하고 있는 것.

핀너지가 개발해 상용화를 앞두고 있는 알루미늄 공기 전지는 공기 중 산소를 알루미늄에 반응하게 해 전력을 발생시키는 전지다. 구조 자체는 예전부터 알려져 있었지만 실용화에는 장애물이 많았다. 이 제품은 전지 내부에 얇은 알루미늄판이 음극 전극을 갖고 있고 전해액에 해당하는 물과 양극으로 공기층을 배치하는 구조를 취한다. 보통 배터리는 양극에 금속을 이용해야 하지만 이 제품은 공기를 대체 기술로 삼아 기존 제품보다 대폭 경량화가 가능하다고. 높은 중량대비 에너지 밀도를 실현한 덕에 연속주행거리도 파격적으로 늘어났다고 한다.

이 차량의 또 다른 장점은 당연히 이산화탄소를 배출하지 않는 제로 이산화탄소다. 환경에 다른 부하를 주는 것도 없고 거의 100% 재활용이 가능하다. 전지 내부에 쓰이는 알루미늄 전극은 알코아 등이 생산하는 알루미나를 이용해 제조한다. 전지에서 화학 반응을 일으켜 알루미늄 전극은 수산화알루미늄으로 변화한다. 이후에는 다른 전극으로 이용할 수 없다. 핀너지는 알루미늄판을 교체할 수 있는 카트리지 형태로 수명이 끝난 알루미늄판을 분리, 다시 사용하는 재활용 시스템을 구축했다. 교체한 알루미늄판은 재처리 과정을 거쳐 새로운 알루미늄 소재로 활용하게 된다.

데모 차량에서 실제로 급수한 물은 사람이 마셔도 전혀 해가 없는 보통 물이다. 알코아 측에 따르면 급수는 1∼2개월에 한 번 정도면 충분하다고 한다.

이 기술은 자동차 뿐 아니라 다방면에 활용이 가능할 것으로 보인다. 정전이 발생하면 백업 전원이나 재해 전력 등이 그것이다. 공기와 물로 달리는 자동차가 실제로 실현되는 순간이 얼마 남지 않았다. 관련 내용 원문은 이곳에서 확인할 수 있다.

이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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