도요타 "수소엔진 개발, 협업으로 속도…현대차와 기술 공유 가능"

(시즈오카=뉴스1) 김성식 기자 = 도요타가 일본이 가진 초전도 관련 기술을 총결집해 수소엔진 개발에 속도를 높이고 있다. 특히 현대자동차와는 수소 사회 실현에 대한 가치관을 공유한다며 지금까지 연구한 수소엔진 기술을 기꺼이 공유할 의향이 있다고 밝혀 주목된다.

다카하시 토모야 도요타 가주 레이싱(GR) 컴퍼니 사장은 지난 6일 일본 시즈오카현 후지 스피드웨이에서 24시간 내구 레이스 '슈퍼 타이큐 2026' 3라운드에 출전하는 수소엔진차 'GR 코롤라 H2 콘셉트'를 취재진에게 소개하며 이같이 밝혔다.

GR 코롤라 H2 콘셉트는 내연기관 엔진 내부에서 수소를 직접 연소시켜 동력을 얻는다. 2021년 3라운드 ST-Q 클래스를 시작으로 매년 같은 경기에 출전하며 수소엔진을 개량해 왔다. 2023년 경기부터는 수소 형태를 기체에서 액체로 변경, 수소 용량을 늘리고 연료 탱크에서 엔진으로 수소를 공급하는 펌프의 내구성을 높였다.

이날 본선을 시작한 올해 대회는 수소 펌프 구동모터를 전기모터에서 초전도모터로 변경해 출전한다. 이 과정에서 탱크 밖에 있던 수소 펌프가 수소 탱크 안으로 들어오면서 패키지 효율이 향상돼 수소 탱크 용량이 300L로 기존 대비 1.3배 늘었다. 이번 3라운드 24시간 완주 및 1회 충전 시 4.563㎞ 서킷을 40바퀴(총 182㎞) 이상 도는 것을 목표로 한다. 작년 항속거리는 30바퀴였다.

다카하시 사장은 "신기술로 24시간을 버티는 건 처음으로 세계 최초로 초전도모터를 품은 수소 펌프를 실제 레이스에 사용한다"며 "지난 6개월간 기술 조정을 거듭해 왔다. 액체수소에 이어 초전도 기술까지 자동차에 적용할 수 있다는 점을 증명하겠다"고 말했다.

그러면서 "교토대에 이어 JR 철도종합연구소가 초전도모터 기술 개발 프로젝트에 참여하게 됐다"며 "일본의 기술력을 결집한다면 대단한 자동차를 완성할 수 있을 거라고 본다. 이것이 진정한 모터스포츠의 정신, '팀 재팬'이라고 생각한다"고 강조했다.

현재 수소 펌프 내 초전도모터는 교토대와 공동 개발을 통해 회전형으로 구현했다. 패키지 효율 향상을 위해 초전도 모터를 수소 탱크 안으로 들였지만, 회전형 모터가 회전 운동을 하며 액체수소를 휘젓는 바람에 액체인 수소가 기화하는 '보일 오프'(Boil-off) 현상이 심화했다. 이로 인해 늘어난 수소 용량을 엔진 연소에 모두 활용하지 못하고 있다.

도요타는 앞으로 교토대·JR 철도종합연구소와의 기술 협업으로 초전도모터를 회전형에서 직선 운동을 하는 리니어(Linear)형으로 전환, 보일오프 현상을 최소화한다는 계획이다. 이토 나오아키 GR 컴퍼니 엔지니어는 "액체수소는 기체 대비 같은 공간에 더 많은 수소를 저장할 수 있지만, 보일오프와 같은 단점도 있다"며 리니어형 초전도모터와 함께 기화된 수소를 다시 차량 에너지로 재활용하는 기술도 개발하고 있다"고 말했다.

현대자동차와의 수소엔진 분야 협업 가능성도 열어뒀다. 다카하시 사장은 "얼마 전 독일 뉘르부르크링에서 현대 N 관계자들과도 만나 기념사진을 촬영했다"며 "현대차는 우리의 경쟁자이자 함께 더 좋은 차를 만들어가는 동료라고 생각한다"고 강조했다.

이어 "수소 사회 실현에 대한 방향과 철학에도 양사가 공감하는 부분이 많다"고 덧붙였다. 그러면서 "우리의 수소엔진 개발은 오픈 도어로 관심 있는 모든 분에게 공개하고 있다. 만약 현대 N 팀이 수소엔진 차량 레이스에 함께하겠다고 하면 우리가 알고 있는 모든 기술을 전달하겠다"고 말했다.

다만 도요타의 수소엔진차 상용화 시기는 여전히 미정이다. 수소엔진 관련 추가 연구개발이 필요한 데다 연료인 수소 가격이 여전히 비싸기 때문이다. 다카하시 사장은 "고객들에게 가장 좋은 시기에 수소엔진 차량이 출시될 것"이라며 "수소 가격이 떨어졌을 때, 고객들이 바로 사용할 수 있는 차를 제공할 수 있게 준비하는 것이 우리의 몫"이라고 말했다.

seongskim@news1.kr