페라리와 수소: 내연기관을 살릴 수 있는 가변형 탱크

페라리는 자사 스포츠카가 완전한 전기차로 바뀌지 않아도 되는 길을 계속 찾고 있다. 최근 공개된 이 브랜드의 특허는 독특한 수소 저장 시스템을 설명하고 있으며, 마라네도가 수소 연소와 연료전지 모두를 진지하게 연구하고 있다는 또 하나의 신호다.

일반적인 자동차용 수소 탱크는 엄청난 압력을 견딜 수 있도록 설계된 큰 강체 원통형 구조다. 예를 들어 도요타 미라이에서는 수소가 약 700바로 저장된다. 페라리는 다른 접근을 제안한다. 내부 연료량에 따라 팭창하고 수축할 수 있으면서도 기밀성을 유지하고 동일한 압력을 견딜는 가변형 탱크다.

구조 자체는 강체 프레임 안에 튼튼하면서도 유연한 주머니를 넣은 모양이다. 가장 중요한 부위는 주입구와 수소 공급 덕트다. 이 부분이 탱크 벽에 이딝어 같이 움직이면 연결부에 반복 하중이 잡히며, 이 정도의 압력에서는 심각한 안전 위험이 된다. 이번 특허는 공급 연결부를 고정시켜 탱크가 변형될 때의 손상 위험을 줄이는 해법을 설명한다.

페라리 팬에게는 다소 불편한 세부 사항도 있다. 도면상 탱크가 높은 위치에 배치되어 있는데, 미드쉭 스포츠카의 경우 이 영역은 보통 엔진 룸이나 짐칸 공간으로 쓰인다. 이는 이 구조의 수소 페라리가 전통적인 미드쉭 스퍼카보다는 프론트엔진 그랜드 투어러에 가깝다는 것을 암시한다. 다만 현행 12Cilindri 또한 공식적으로 프론트 미드쉭 GT이므로, 이것은 개념적 혁명이 아니라 보다 실용적인 패키지 선택이라 할 수 있다. 연료전지 방식을 택한다면 파워트레인을 차체에 다르게 배치할 수도 있다.

무게 식으로 보면 수소는 생각보다 무섭지 않다. 미라이는 약 5kg의 수소로 약 500km의 주행거리를 확보하며, 탱크 하나의 무게는 약 43kg에 불과하다. 보이는 수치로 비교하면, 페라리 12Cilindri의 92리터짜리 가솔린 탱크는 플라스틱 케이싱까지 포함해 이미 약 90kg에 이른다. 높은 위치의 탱크는 패키지에는 불리하지만, 무거운 구동 배터리처럼 중량 배분을 크게 망가뜨린다고 볼 수는 없다.

남은 질문은 이 특허가 실제 양산 차량에까지 적용될 것인가다. 페라리는 이미 수소와 관련된 다양한 특허를 출원해 왔다. 연료전지용, 직접 연소용, 그리고 이구적인 “위아래가 뒤집힌” 직렬 6기통까지 그 범위가 넓다. 다만 현 시점에서 이는 양산 모델에 대한 약속이 아니라, 그린 수소가 가솔린과 배터리의 실질적인 대안이 될 경우를 대비한 공학적 차선책에 가깝다.

페라리에게 수소는 유행이 아니라 내연기관을 자동차의 성격 일부로 보존할 수 있는 기회다. 전기모터는 속도를 제공할 수 있지만, 소리와 진동, 그리고 기계적 드라마는 이 브랜드의 고객에게 여전히 메마른 출력 수치 이상의 가치를 뜨자는 요소다.