안녕하세요 토비토커 위저드아이언입니다.
연말이라 정신이 없었네요. 결산하고, 내년 예산 짜고, 보고하고, 자동차회사도 하는일은 매한가지인가 봅니다.
다들 노는데 열심히 일하시는 여러분들 화이팅입니다!
오늘의 자동차 연료에 대한 포스팅을 시작으로 관련된 여러가지 이야기를 해볼까 합니다. 개발자 이야기들도 감초로 넣어보구요. 연료라는게 물같은 액체라서 컨트롤하기가 쉽지 않거든요.
(관련팀들은 양산직전까지 무수히 밤을 새곤 하지요 ^^;;)
여하튼 먼저 연료에 대한 간략한 내용부터 시작하도록 하겠습니다.
우리나라의 연료체계는 가솔린, 디젤, LPG, CNG등으로 구분되어있습니다. (세X스등 유사석유는 제외하겠습니다.)
아시다시피 LPG/GNG는 기체인 가스이구요. 가솔린/디젤은 액체인 석유류 이지요.
출신도 성분도 다른 이 연료들 때문에 제가 몸담고 있는 엔진-변속기 개발부서에서는 연료에 따라같은 차임에도 공학적으로는 완전히 다른 구조의 차량으로, 별개의 새로운 차량으로 구분해서 개발하고 있어요.
간단히 말씀드리면, 같은 토스카라도 디젤2.0/ 가솔린2.0 and 2.5 /LPG 2.0 은 완전히 다른차로 다루고 있죠.
뭐랄까. 만두는 같은 고향만둔데 김치만두와 고기만두의 재료가 달라서 찌는 시간이나 찌는 온도를 다르게 해야 제맛이 난다 정도와 비교가 될까요.
그런데, 기름이면 기름이지 왜 번거롭게 여러종류의 연료를 나눠쓰는걸까요?
한가지만 사용하면, 쓰는사람도 만드는사람도 번거롭지 않게 편하게 쓸 수 있을텐데요.
(프로젝트가 절반 이하로 줄어든다니 상상만 해도 즐겁습니다 ^^;;)
결론먼저 말씀드리면, 연료 특성에 따른 연비와 배기가스때문에 그렇습니다.
디젤이 고기만두이고, 가솔린이 김치야채만두, LPG는 야채만두라고 놓고 비교해보면 이해가 쉽습니다.
고기만두는 조금만 먹어도 열량이 높아 속이 든든합니다. 그러나 고기만두만 많이 먹으면 건강에 좋지 않죠.
그에 비해 야채만두는 같은양을 먹어도 고기만두보다 열량이 낮아 금방 허기집니다. 그러나 건강에는 좋구요.
이 이야기를 세 연료에 대입해보시면,
연료가 낼수 있는 에너지의 양은 디젤>가솔린>LPG의 순서가 될 것이라는 유추가 쉽게 되실겁니다.
연료가 단위무게당 얼마만큼의 에너지를 가지고 있느냐를 비교하는 기준은 각 화합물이 가지고 있는 탄소의 양인데,경유: 휘발유: LPG는 10:7:4로 경유의 열량이 가장 큽니다. 평균분자식을 보면 경유의 C12H26이 LPG 부탄의 C4H10
에 비해 압도적으로 많은 탄소량을 가지고 있는것을 알 수 있습니다. 게다가 태생이 태생인지라 각 연료의 밀도 또한 다른데요. 같은 원유에서 끓는점의 차이로 증류해내기 때문에 가스형태인 LPG가 밀도가 낮아 같은 부피를 사용할 경우 가장 불리한 연비를 갖게 됩니다. 이론적으로는 연료특성에 따른 연비가 약 45%까지 불리하다고 합니다.
그러나 이에 비례하여 배기가스의 대기 오염물질도 늘어나게 되는데요.
고기만두가 야채만두에 비해 건강에 좋지 않은것 처럼, 디젤역시 오염물질을 많이 배출하여 환경에 좋지 않습니다.
열량이 높아 많은 에너지를 가지고 있는만큼 배기가스가 좋지 않은거죠. 이에 비해 LPG는 NOx등의 배출가스가 적어 친환경연료로 도입되어 세제혜택과 함께 장애우용 차량이나 대중교통용 택시등에 주로 사용됩니다. 거기에 100:85:60으로 값을 유지한다는 정부 정책에 따라 LPG의 값은 L당 가장 낮은 900원대 가솔린은 가장 높은 1800원대를 형성하고 있구요.
안타깝게도 최근 각국의 이산화탄소 배출규제와 관련하여 보면, 연비가 낮은 LPG가 더 많은 연료를 소모하게 되고
CO2의 배출량이 많아져 친환경으로 보기 힘들어졌죠. 그러나 아직 낮은 세제혜텍과 더불어 LPGi(가스인젝션) 또는 LPLi(리퀴드인젝션)등의 기술개발에 의해 엔진성능이 향상되어 과거보다 위상이 높아진건 사실입니다.
디젤역시 DPF(후처리장치)나 EGR(배기순환장치)등의 개발로 인해 가솔린보다 더 적은(!) 오염물질 배출로
친환경차량으로 다시 태어나게 됐구요. VCDi(가변터보커먼레일)로 성능까지 개선이 되었지요.
어쨌던 이런 연료의 특성덕분에 디젤용 엔진, 가솔린용 엔진, LPG용 엔진은 각자 다른 메커니즘과 역사를 가지고 개발되어 사용되고있습니다. 디젤은 효율높은 엔진을 위해 개발되어 사용되었고, LPG는 연료때문에 엔진이 개발되어 사용되었지만 각각의 장단점이 있기때문에 지금까지 사용되어온 것이 아닐까요?
차세대 에너지가 사용되기 전까지 굳건히 자리를 지킬,
이들 연료와 싸우는 개발자들의 이야기가 앞으로 이어집니다.
이상 지엠대우톡 토비토커 위저드아이언이었습니다. ^^
