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내연기관 자동차의 배기가스가 초미세먼지의 주범으로 지적되면서 배기가스를 배출하지 않는 수소차가에 대한 관심이 높아지고 있다. 수소차는 충전된 수소를 대기 중의 산소와 반응시켜 만든 에너지에 의해 구동되므로 배출가스가 없으며, 대기로부터 공기를 받아들이는 과정에서 오염물질을 필터링해 대기 정화 기능까지 수행한다.
수소차는 장거리 주행을 위해 충분한 양의 수소를 저장하고 있어야 하므로 연료탱크에 고압으로 수소를 충전해주는 수소충전장치가 필수적으로 요구된다.
 
특허청에 따르면 수소충전장치에 관한 국내 특허출원 건수는 2012~2014년 19건, 2015~2017년 43건으로, 최근 3년간 출원이 이전 3년간에 비하여 126% 가량 증가한 것으로 나타났다.
 
이들 특허출원의 최근 9년간(‘09~’17) 내외국인별 출원 비중은 외국인 출원이 56%(40건), 내국인 출원이 44%(32건)를 차지했다. 외국인 출원 비율은 2009~2011년 20%, 2012~2014년 57.9%, 2015~2017년 60.5%로, 2012년 이후부터 외국인 출원 비율이 내국인에 비해 높아진 것으로 나타났다. 이는 국내에서 수소차 생산이 시작되면서 국내 수소충전 시장에 대한 외국기업의 관심이 높아졌기 때문인 것으로 보인다.
 
기술별 출원 동향은 설비 간소화 및 효율화를 통한 비용절감 기술이 64%(46건)로 가장 큰 비중을 차지했고, 안전에 관한 기술 및 부품 내구성에 관한 기술이 각각 15%(11건)와 8%(6건)로 그 뒤를 이었다. 이는 수소충전장치 보급의 걸림돌이 되어 온 높은 설치 및 운영비용을 절감하려는 노력이 반영된 것으로 해석된다.
 
수소충전장치는 저압의 수소를 고압으로 압축해 축압기에 저장하고, 축압기에 저장된 고압의 수소를 냉각해 수소차의 연료탱크에 충전하는 것이 일반적이다.
고압으로 수소를 연료탱크에 충전함으로써 충전시간을 단축하고 1회 충전 시 주행거리를 늘릴 수 있어 순수 전기차의 단점으로 지적되어 온 충전시간과 주행거리 문제를 극복할 수 있다.
 
한편, 현재 우리나라에 구축되어 있는 수소충전소는 전국적으로 10여 곳에 불과한 상황이어서, 수소차의 보급 확대를 위해서는 수소충전소를 확충하는 것이 무엇보다도 시급한 실정이다.
 
특허청 반재원 정밀부품심사과장은 “수소차는 배출가스가 없어서 초미세먼지를 발생시키지 않을 뿐 아니라, 자동차로 흡입된 공기를 정화해 배출하는 점에서 순수 전기차에 비해 친환경성이 훨씬 더 우수하다”라며 “미래 핵심기술인 수소차에 대한 경쟁력을 유지하기 위해서는 수소차의 보급 확대가 필수적이므로, 충전장치 기술개발 등 수소충전 인프라의 확충을 위해 정부와 기업이 함께 노력할 필요가 있다”라고 말했다.

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