김연호 특허청 특허심사기획국장

한 운전자가 자신의 승용차를 몰고 여행을 가고 있다. 그 차는 매연과 소음이 없고, 운전자가 목이 마를 때는 차에서 생성된 물로 목을 적신다. 여행지에 도착하면 방전 걱정 없이 차로부터 필요한 전기를 계속하여 공급받는다.

이런 꿈같은 이야기는 미래의 이야기가 아니다. 1969년 연료전지를 탑재하고 달나라 여행을 떠난 아폴로 11호에서 실제로 있었던 과거 이야기이다. 연료전지는 수소와 산소만 공급해 주면 전기가 발생하게 되고, 그 부산물로 오직 물만 생성된다. 이처럼 연료전지는 화석에너지를 사용하지 않는 청정 에너지원이기 때문에 우주선에 탑재되어 우주비행사에게 전기와 물을 공급해 주는 기능을 수행한 것이다.

이와 같은 연료전지를 탑재한 수소연료전지차의 상용화를 알리는 서막이 서서히 열리고 있다.

최근 주요 국가들이 지구 온난화 등 환경 문제에 대처하기 위하여 자동차 연비 규제를 강화하고 있다. 우리나라를 포함하여 유럽, 미국, 일본 등은 업체별 자동차 총 판매물량에 대하여 이산화탄소 평균 배출량을 매년 단계적으로 낮추도록 규제하고 있다. 예를 들면 유럽은 2020년까지 자동차 주행거리당 이산화탄소 배출량을 95g/km까지 낮추어야 하며 이를 연비로 환산하면 25.5km/L에 해당한다.

자동차 연비 규제의 실효성을 높이기 위하여 유럽은 2015년부터 이산화탄소 배출 규정 위반 시 95유로/g의 벌금을 부과하기로 하였다. 친환경차 시장을 주도하고 있는 미국 캘리포니아주 역시 2016년부터 이산화탄소를 전혀 배출하지 않는 무공해차(ZEV: Zero Emission Vehicle)를 업체별로 최소 3% 이상 판매하도록 강제하고, 이를 위반하면 대당 5천 달러의 벌금을 부과하기로 하였다. 우리나라도 자동차 탄소세 도입을 추진 중이다.

자동차 업체로서는 주요 국가들의 연비 규제에 대응하여 완전 무공해차인 수소연료전지차(FCEV) 상용화에 나서지 않을 수밖에 없는 상황에 내몰리게 되었다. 수소연료전지차는 적어도 2020년 이후에는 본격적인 성장단계에 진입할 것으로 보인다.

이러한 수소연료전지차의 상용화를 국내 자동차 업체가 주도하고 있다. 현대기아차는 1998년 연료전지 개발에 착수하여 2004년 자체 스택 개발에 성공하였고, 마침내 일본 도요타를 제치고 자동차 업체 최초로 2013년 2월 수소연료전지차 투산ix를 양산하였다. 이 점에서 현대기아차의 수소연료전지차 기술력은 다른 업체에 비해 우수한 것으로 평가받고 있다.

더욱 고무적인 것은 현대기아차는 수소연료전지차의 선도 업체로서의 지위를 유지하기 위하여 특허 경쟁력 강화에도 많은 노력을 기울이고 있다는 점이다. 현대기아차의 수소연료전지차에 관한 국내 특허출원은 2,000년 이전에는 15건에 불과하였으나, 2007년 124건을 돌파하고 그 이후에도 일시적 감소를 제외하고 매년 140건 이상을 유지하고 있다.

일본 자동차 업체의 반격도 만만치 않다. 특히, 도요타는 세단형 수소연료전지차인 미라이(MIRAI)를 내년에 시판하겠다는 당초 계획을 앞당겨 올해 12월 15일부터 일반 대중에게 판매하겠다고 밝혔다. 미라이의 출시 가격은 723만6000엔(약 6800만원)으로, 3분 1회 충전으로 약 650km(일본 기준)를 주행할 수 있다. 현대기아차의 투산ix와 비교하면 주행거리는 비슷하나 가격이 절반이다.

도요타의 수소연료전지차 특허 경쟁력도 무시할 수 없다. 최대 자동차 시장인 미국에서 수소연료전지차에 관련된 등록특허가 685건에 이른다. 현대기아차는 수소연료전지차 양산 시스템 구축에 수반되는 기술 개발로 최근 미국 내 등록특허가 빠르게 증가하고 있으나, 아직 도요타의 20%도 되지 않는다.

수소연료전지에 관한 일본 정부의 지원도 강화되고 있다. 2011년 수소연료전지에 대한 지원금은 218억엔(2050억원)으로 같은 해 우리나라 정부 지원금의 4.5배에 달한다. 또한, 2011년 3월에 발생한 후쿠시마 원자력 발전소 사고를 계기로 에너지 정책을 새롭게 수립하고 수소연료전지에 관한 정부 지원금을 2014년 349억엔(3,283억원)으로 증액하였다. 그에 비해 우리나라는 2014년 정부 지원금이 오히려 2011년보다 삭감된 것으로 알려졌다.

이처럼 어려운 상황에서 국내 자동차 업체들이 일본 자동차 업체들의 반격을 극복하고 다가오는 수소연료전지차 시대를 선도할 방안은 무엇일까?

국내 자동차 업체들은 세계 최초 수소연료전지차 양산 시스템 구축이라는 장점을 이용하여 외국 업체들보다 먼저 수소연료전지차 양산에 필요한 핵심 기술들로 자신만의 특허 포트폴리오를 구축해야 한다. 이를 위해서 지식재산권을 중심으로 하는 연구 개발과 정책 지원이 이루어져야 하며, 그 결과물은 강한 특허로 권리화되어야 한다.

그래야 앞으로 다가올 수소연료전지차 시대가 우리에게 진정한 기회가 될 수 있다.