전기버스(BEV)와 수소버스(FCEV)는 탄소중립 목표 달성을 위한 핵심 교통수단으로, 각국 정부의 정책 지원과 주요 OEM(완성차업체)의 기술 경쟁이 치열하게 전개되고 있습니다. 본 글에서는 중국·유럽·북미·한국 등 주요 시장의 도입 현황과 정책 동향을 상세히 소개하고, 테슬라, 볼보, 현대자동차, 도요타 등 글로벌 OEM이 선보인 대표 모델의 기술 사양과 운영 전략을 심층 비교합니다. 또한 에너지 비용·인프라 구축·환경 효과·운영 효율성 관점에서 두 기술의 실제 활용 가치를 종합적으로 분석하여, 도시 교통 정책 입안자와 운수업체가 최적의 대중교통 전환 로드맵을 수립하는 데 실질적 인사이트를 제공합니다.
친환경 대중교통 전환의 패러다임: 전기버스와 수소버스
기후위기 대응과 도시 대기질 개선을 위해 대중교통의 전기화·수소화 전환은 선택이 아닌 필수가 되었습니다. 전기버스는 리튬이온 배터리를 동력원으로 활용하여 배출가스 제로 운행을 실현하며, 수소버스는 연료전지 스택에서 수소를 전기로 변환해 물 이외의 배출물 없이 장거리 운행이 가능하다는 장점을 지닙니다. 하지만 각국의 재생에너지 비율, 충전·주유 인프라 보급 속도, 운영 비용 구조 등이 상이해, 단순 비교만으로는 최적 대안 선택이 어렵습니다. 본 서론에서는 두 기술이 지닌 공통 목표와 근본적 차이를 짚어보고, 국가별 정책 환경이 도입 속도와 확산 규모에 어떠한 영향을 미치는지 조망합니다.
우선 중국은 전기버스 대규모 보급을 통해 공공교통 전환을 선도하고 있으며, 유럽 주요 도시들은 그린 수소 생산 기반 구축과 연계한 수소버스 파일럿 사업을 확대 중입니다. 미국은 주별로 상이한 보조금 정책으로 두 기술의 경쟁 구도가 분산되어 있고, 한국은 전기버스와 수소버스를 병행 도입해 노선 특성에 최적화된 운영 모델을 모색하고 있습니다. 이러한 글로벌 정책 맥락은 OEM의 기술 개발 방향과도 밀접히 연계되므로, 각국 사례 이해는 제조사 모델 분석의 선결 과제가 됩니다.
1. 국가별 도입 사례 및 정책 지원 현황
중국 – 전기버스 선도 대규모 보급
중국은 2015년 이후 국유기업·지방정부를 중심으로 전기버스 도입을 강력히 추진하여, 2024년 기준 세계 전기버스 대수의 약 60%를 보유하고 있습니다. 상하이·베이징·광저우 등 대도시는 버스 차고지 내 V2G(Vehicle-to-Grid) 충전 시스템과 연계해 에너지 효율을 극대화하고 있으며, 지방정부는 단계별 보조금을 운행 거리·배터리 용량에 따라 차등 지급합니다. 또한 CATL·BYD 등 배터리 제조사와 협력해 배터리 교체형 충전소를 운영, 충전 대기 시간을 10분 이내로 단축했습니다.
유럽 – 그린 수소 연계 수소버스 파일럿
독일·프랑스·스웨덴 등은 풍력·태양광 발전 잉여 전력을 활용해 그린 수소 생산을 확대하고, 수소충전소 네트워크를 구축 중입니다. 함부르크·뮌헨에서는 수소버스 20~30대를 시범 운행하며, 연료전지 스택 정비 프로토콜과 승무원 안전 교육 매뉴얼을 수립했습니다. EU 집행위는 ‘European Clean Hydrogen Alliance’를 통해 회원국 간 수소인프라 투자 협력을 조율하고 있으며, 2030년까지 버스 연료전환 지원 예산으로 15억 유로를 책정했습니다.
북미 – 주별 보조금 다변화
미국은 캘리포니아주에서 전기버스·수소버스 모두에 최대 80%까지 도입 비용을 보조하며, 충전·주유소 설치 비용을 별도 지원합니다. 텍사스·뉴욕주는 수소 인프라 확충 보다 전기버스 보급에 집중하는 반면, 오레건·콜로라도주는 수소 생산소 인근 광역 노선에 수소버스 우선 배치 정책을 펴고 있습니다. 연방 차원에서는 인프라법(IIJA)을 통해 그린 수소 생산 프로젝트에 세액 공제를 제공, 수소버스 운영 경제성을 제고하고자 합니다.
한국 – 혼합 도입과 지자체 맞춤형 전략
서울시와 부산시는 도심 단거리 노선에 전기버스를, 광역 간선 노선에 수소버스를 각각 배치하여 운영 효율을 높이고 있습니다. 국토부는 ‘버스 저상화·친환경차 전환 지원 사업’을 통해 대당 3억 원(전기)/5억 원(수소) 보조금을 지급하며, 지자체별 충전소·주유소 설치비를 최대 70%까지 지원합니다. 또한 수소버스 운영 시 발생하는 에너지 믹스 탄소계수에 대응해, 운행 데이터 기반 탄소 저감 성과를 매년 평가하여 추가 인센티브를 제공하고 있습니다.
2. OEM별 대표 모델 사양 및 운영 전략
BYD K9 (전기버스) – 중국 대중교통 주력 모델
- 배터리: 324 kWh 리튬철인산(LFP)
- 주행거리: 250 km (도심 운행 기준)
- 충전 방식: 150 kW DC 급속충전, 1회 완충 시 2시간 소요
- 특징: 배터리 모듈 교체형 설계, V2G 지원, 운행 데이터 실시간 모니터링 시스템 포함
- 운영 전략: 지방정부와 배터리 SWAP 네트워크 구축, 공유 배터리 서비스 도입
Volvo 7900 Hydrogen (수소버스) – 유럽 프리미엄 파일럿
- 연료전지 스택: 70 kW × 2
- 수소 탱크 용량: 35 kg (350 bar)
- 주행거리: 350 km 이상 (장거리 광역 노선 최적화)
- 수소충전: 700 bar 고압 충전, 8분 이내 완료
- 특징: 연료전지 고내구성 코팅, 차체 경량화 알루미늄 바디, 유럽 안전규격 ECE R100 충족
- 운영 전략: 유럽 그린 수소 허브와 연계된 충전소 공동 운영, OEM 직접 정비 네트워크 운영
Hyundai Elec.City (전기버스) & Hyundai H2.City (수소버스)
- Elec.City 배터리: 256 kWh
- Elec.City 주행거리: 300 km (도심 순환버스 기준)
- H2.City 연료전지: 95 kW × 2
- H2.City 수소 탱크: 37 kg (700 bar)
- H2.City 주행거리: 450 km
- 특징: 통합 모빌리티 서비스 플랫폼(모바일 앱 통한 운행·충전·정비 관리), 국내 최초 복합모델(전기+수소 충전소 통합 운영 지원)
- 운영 전략: 광역 시내버스공사와 장기 리스 계약, 충전·주유소 통합 인프라 구축 파일럿
Toyota Sora (수소버스) – 일본 기술 중심 모델
- 연료전지 스택: 155 kW
- 수소 탱크: 4 × 35 MPa 탱크, 총 24 kg
- 주행거리: 200–300 km (시내 순환버스 기준)
- 수소충전: 5분 이내 완료
- 특징: 전용 열관리 시스템, 일본 국가형 안전 검증 프로토콜 통과, 재생제동 시스템 최적화
- 운영 전략: 도쿄·오사카 시내 교통공사와 협력 파일럿, 수소 생산·공급 운영사와 MOU 체결
3. 비교 종합 및 시사점
국가별 정책 환경과 OEM별 기술 전략을 종합하면, 전기버스는 충전 인프라 확충 및 배터리 관리 비용 절감이 핵심 과제이며, 수소버스는 그린 수소 생산 비율 제고와 충전소 설치 최적화가 관건입니다. OEM들은 배터리 SWAP, V2G, 온디맨드 정비 네트워크, 통합 모빌리티 플랫폼 등 부가가치를 창출하는 차별화 전략으로 경쟁 우위를 확보하려 합니다.
도시 교통 정책 입안자와 운수업체는 각국 사례와 모델별 특성을 바탕으로, 다음과 같은 전략적 시사점을 고려해야 합니다.
1) 인프라 믹스 최적화: 단거리 도심 노선 중심 전기버스·장거리 광역 노선 중심 수소버스 배치
2) 재생에너지 연계: 그린 수소 및 재생전력 비율을 높여 실제 배출 저감 효과 극대화
3) 운영 데이터 공유: OEM·지자체·운수업체 간 실증 데이터를 공유해 유지보수 비용 및 에너지 효율 개선
4) 금융·세제 인센티브: 구매 보조금·세제 혜택·운영비 지원을 장기적으로 설계하여 시장 안정성 확보
미래 지속가능한 대중교통 구축을 위한 제언
전기버스와 수소버스는 각각의 강점을 살려 상호 보완적으로 도입될 때, 교통 및 환경 문제 해결에 시너지 효과를 발휘합니다. 정부는 국가별 사례를 벤치마킹해 인프라 구축 전략을 수립하고, OEM은 기술 혁신과 서비스 고도화를 통해 운영 최적화 모델을 제시해야 합니다. 마지막으로 운수업체와 시민사회가 참여하는 협의체를 통해 실시간 운행 데이터를 기반으로 한 정책·운영 피드백 루프를 구축함으로써, 미래 지속가능한 스마트 교통 생태계를 조성할 수 있을 것입니다.