토요타 중장비 수소화 착수, 캘리포니아 항구에 18휠 수소 트럭 도입

2만대 무배출화 … 44만대 ZEV 효과

글│루앤 하몬드(Lou Ann Hammond), 드라이빙더내이션 _ www.drivingthenation.com
2017년 07월호 지면기사



  

토요타가 캘리포니아와 프로젝트 포탈을 진행하며 수소연료전지 트럭을 항구에 도입하고 있다. 이 프로젝트는 수소사회의 잠재력에 대한 토요타가 진행하고 있는 비전의 일부일 뿐이다. 최근 캘리포니아 주에 수소충전소 수를 늘리기 위한 쉘(Shell)과의 파트너십 발표를 포함한 주의 수소충전 인프라 확장에 대한 토요타의 지속적인 노력의 일환이다.


트럭 하나로 44대 도입 효과


공간은 소중한 것이다. 예를 들어, 우리는 집을 구입하고도 더 넓은 평수, 더 비싼 주택을 갖길 원하고 그렇게 하고 있다. 자동차도 마찬가지다. 자동차 제조업체들은 어떻게 하면 실내 공간을 1인치라도 더 늘릴 수 있을까를 고민하고, 그렇게 했다면 즉각적으로 이를 알리려고 한다. 그런 측면에서 어떤 카 메이커는 차에 좀 더 작은 연료탱크를 설치함으로써 더 넓은 실내, 적재공간을 제공하기도 한다.

수소연료전지 탱크를 연료전지차(FCEV)에 넣는 것은 이를 위해 많은 공간이 요구된다는 말이다. 그렇기 때문에 트레일러를 연결하는 대형 트럭에 수소연료전지 탱크를 넣는 것은 이치에 맞는 이야기가 된다. 그리고 FCEV이기 때문에 당연히 환경 이야기로 전개해보면 18휠의 대형 트럭 한 대의 배출량은 22대의 자동차 배출량과 같다.

캘리포니아 로스앤젤레스 항만청에 따르면, 이곳에는 무려 2만여 대의 18휠 트럭이 있다. 트럭 한 대의 CO₂ 배출이 22대의 자동차와 맞먹으니, 이 한 대의 트럭 배출량을 크게 바꿀 수 있다면 어떻게 될까. 2만 대의 트럭을 무배출 차량(ZEV)으로 한다면 어떨까?
 

즉 이것은 44만 대의 ZEV 승용차를 도로에 두는 셈이 되는 것이다. 보태자면 평균적으로 18휠 트럭은 연간 CO₂ 60톤을 배출한다. 어떤 논쟁을 하더라도 배출 저감에 있어서만은 이는 수학적으로 증명할 수 있는 좋은 아이디어인 것이다. 또 다른 여러 이유에서도 그렇다. 예를 들어 캘리포니아 대기관리청(CARB)의 메리 디 니콜스(Mary D. Nichols) 청장은 다음과 같이 말했다.

“토요타가 프리우스(Prius)와 미라이(Mirai)로 한 것과 마찬가지로, 토요타는 미래의 기술로 도약하고 있고 무공해 수소연료전지 콘셉트 트럭을 항구에 제공함으로써 우리가 미래에 따르게 될 많은 것들에 대한 새로운 이정표를 세웠다. 캘리포니아 대기관리청은 화물수송 분야의 극적인 변화에 대한 필요성과 이를 충족시키기 위해 가장 깨끗하고 효율적인 대형 트럭 시장을 조속히 확대하기 위한 규제, 인센티브의 조합을 개발하기 위해 현재 타당성 조사에 나섰다.”
 



캘리포니아 항만 프로젝트


CARB와 로스앤젤레스 항만청은 로스앤젤레스 항구와 롱비치에서 올 여름 시작되는 트럭 프로젝트인 ‘프로젝트 포털(Project Portal)’에서 토요타와 협력한다. 현재 디젤 트럭은 항구 안팎으로 하루 평균 1만 9,000개의 화물 컨테이너를 운송한다. 이 화물들은 미국의 GDP에 크게 기여하는 컨수머 상품에 대한 것들로, 캘리포니아는 이 트럭을 없앨 수는 없지만 배출가스는 지워버릴 수 있다고 보고 있다.

로스앤젤레스 항만청의 크리스토퍼 캐년(Christopher Cannon) 환경관리관에 따르면, 디젤 18휠 트럭은 리테일 숍이 원양화물선으로부터의 상품을 파는 것을 뒷받침해주고 있지만, 이 과정의 트럭들은 질소산화물, 황산화물, 입자상물질(Particulate Matter, PM)과 같은 민감한 오염물질의 가장 높은 발생처이자 온실가스의 첫 번째 배출원이 되고 있다.

“탄소 배출량을 줄이는 것뿐만 아니라, 그러한 차량의 배출을 줄이는 방법을 찾을 수 있다면, 우리는 실제로 목표를 달성할 수 있을 것이라고 보고 있다.”
 

좀 더 구체적으로 CARB의 계획은 웰투휠(well to wheel) 장기 플랜이다. CARB는 이미 수소가 재생가능원으로부터 부분적으로 생산돼야 하며 수소를 보다 깨끗하게 만들어야한다는 법도 제정했다.

수소는 이미 오일을 정제하는 과정에 사용하기 위해 생산되고 있다. 그리고 항구에서 수소를 사용하는 것이 바람직한 이유에는 CARB가 목표하는 요건을 충족시키는 것 외에도 남부 캘리포니아에서 생산된 풍부한 수소자원이 있다는 것이다. 트럭은 높은 배출가스 비중을 차지한다. 수소충전소가 FCEV가 있는 곳에 의도적으로 위치한다면 수소고속도로 구축을 위한 노력과 시간도 덜 수 있을 것이다.
 




디젤 트럭과의 드래그 레이스


토요타는 수소로 670마력, 1,325 lb-ft의 토크로 구동하는 완벽한 성능의 켄워스(Kenworth) 트럭 개조를 위해 두 개의 연료전지 스택을 사용한다. 12 kWh 배터리는 토요타 미라이에서 사용되는 것과 같은 배터리다. 이 ZEV는 항구에서 수증기만 배출하면서 항구에서의 드레이지(drayage)를 수행하게 된다. 연료전지의 수소 재충전에는 20분이 걸리고, 완충 시 일반적인 드레이지 작업일 때 200마일 이상을 달릴 수 있다.
 

토요타(TMNA)의 봅 카터(Bob Carter) 전무는 “토요타는 수소연료전지 기술이 미래의 파워트레인이 될 커다란 잠재력을 가지고 있다고 믿는다. 세계 최초의 양산 FCEV에서 일본에 연료전지 버스 도입까지, 토요타는 ZEV 기술의 다양성과 사용 확대에 있어 진정한 리더이다. 또 이번 프로젝트 포탈로 토요타는 진정한 ZEV 대형트럭 플랫폼이 제공하는 사회적 이점과 그 가능성을 찾는 데 대해 자랑스럽게 생각한다.”고 말했다.
 

토요타는 3만 5,000파운드의 포탈 프로젝트 콘셉트가 3만 5,000파운드의 디젤 트럭과 드래그레이스를 하는 장면을 보여주는 영상을 공개했다. 이 영상에서 수소 트럭이 8.7초를 기록하는 동안 디젤 트럭은 14.6초가 걸렸다. 영상은 통상 디젤과 관련된 로우엔드 토크와 추력을 보여주는데 큰 비중을 뒀다.

프로젝트 포탈은 FCEV와 수소사회의 잠재력에 대한 토요타가 진행하고 있는 비전의 일부일 뿐이다. 이는 최근 캘리포니아 주에 수소충전소 수를 늘리기 위한 쉘과의 파트너십 발표를 포함한 주의 수소충전 인프라 확장에 대한 토요타의 지속적인 노력의 일환이다.
 

“FCEV는 온실가스 배출 저감, 대기질 향상, 탈화석연료에 대한 캘리포니아의 노력을 보여주는 것이다. 이것이 캘리포니아에너지위원회가 이들 차량의 도입을 지원하는데 요구되는 충전 인프라 확장에 투자하고 있는 이유이다. 위원회는 토요타의 대형 수소 트럭 콘셉트와 첨단 기술에 대해 박수를 보낸다. 이 프로젝트는 어떻게 연료전지가 중장비 부문에서 효율성 증대, 무배출로의 전환, 경쟁력 강화에 도움이 될 수 있을 것인지를 보여줄 것이다.”
캘리포니아 에너지위원회의 자네이 A 스콧(Janea A. Scott) 최고 책임자(commissioner)의 말이다.



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