[자동차로 세상 읽기⑦] 디젤의 한계를 극복하려는 노력
[자동차로 세상 읽기⑦] 디젤의 한계를 극복하려는 노력
  • 권용주 자동차 칼럼니스트 / 국민대 자동차운송디자인과 겸임교수
  • 승인 2019.09.11 10:03
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현대자동차의 전기차, 코나 일렉트릭. 제공. 현대자동차
현대자동차의 전기차, 코나 일렉트릭. 제공. 현대자동차

[미디어SR 권용주 자동차 칼럼니스트 / 국민대 자동차운송디자인과 겸임교수 ] 전기를 에너지로 이용한 이동 수단이 친환경으로 주목받지만 그에 따른 천문학적인 비용도 부담이 적지 않다. 대표적으로 EV 천국인 노르웨이가 최근 보조금 지급의 문제점을 인식, 고민에 빠졌다. 2025년까지 노르웨이 전체 자동차 270만대를 모두 전기차로 바꾸면 정부의 재정 부담이 26조원에 달한다는 연구 보고서가 공개됐다. 현재 20만대 수준인 전기차 운행에 따른 세입 감소는 원유를 수출해 충당하는 중이지만 여기서 더 늘어나면 원유 수출만으로 감당이 어렵다는 분석이다. 노르웨이 내부에서조차 인센티브로 전기차를 늘리는 것은 다른 국가들이 참고하지 말아야 한다는 목소리를 내는 중이다. 결국 노르웨이는 2021년까지만 보조금을 유지하고 이후 폐지를 결정했다. 

하지만 이런 문제는 한국이라고 예외가 아니다. 현재 순수 전기차에 주어지는 보조금은 대당 평균 1,400만원에 달한다. 이런 가운데 전기차 한 대가 연간 운행되며 내는 세금은 거의 없다. 그러니 전기차가 내연기관을 대체할수록 정부의 세입은 줄어들되 보조금 지출은 늘어나는 구조다. 매년 일정 대수만 전기차로 전환해도 나라 살림살이에 부담이 되는 이유다. 

그래서 글로벌 각 국가에선 현실적인 동력 전환 방법을 주목하고 있다. 내연기관을 배제하는 게 아니라 오히려 배출가스 저감 기술의 속도를 높이는 방안이다. 특히 기후변화에 영향을 주는 이산화탄소를 줄이기 위해 디젤을 유지하자는 목소리가 다시 고개를 들고 있다. 물론 여기에는 디젤의 배출가스를 획기적으로 줄이는 기술 개발이 전제로 달려 있다. 그리고 노력은 현실로 다가오는 중이다. 

디젤 게이트로 곤혹을 치렀던 독일 폭스바겐그룹이 ‘다시 디젤’을 외친 것은 그만큼 배출가스 저감을 이뤄냈기 때문이다. 기본적으로 디젤 엔진은 미세먼지와 질소산화물이 문제로 꼽힌다. 미세먼지는 호흡기에 영향을 주고 질소산화물은 산성비를 유발하거나 2차 미세먼지를 생성한다. 어떻게든 연소 과정에서 두 가지를 줄이기 위해 별도 정화장치를 사용한다. 미세먼지 저감장치(DPF)와 질소산화물 저감장치(SCR)가 대표적이다. 이 가운데 질소산화물은 늘 논란이다. 어떤 방법을 써도 획기적인 저감 방안이 떠오르지 않아서다. 

그러자 질소산화물을 줄여주는 요소수를 2단계로 구분해 뿌려 주는 방식이 등장했다. 이른바 ‘트윈 도징 SCR 시스템’이다. 방법은 단순하다. 현재 디젤 엔진에서 배출되는 질소산화물이 가장 많이 저감될 수 있는 온도는 섭씨 220~350도 사이다. 그런데 자동차는 운행 중에 배기가스 온도가 얼마든지 높아질 수 있다. 고회전으로 장시간 운전을 하거나 짐이 많거나 탑승 인원이 많아 무게가 증가하거나 또는 오르막 길을 오르는 등 힘이 많이 필요할 때는 어김없이 350도 이상에 도달한다. 이 경우는 요소수를 섞어도 질소와 물로 잘 분리되지 못한다. 여기서 분리되지 못한 고온의 질소산화물이 배출되기 직전 저온으로 내려가면 다시 한번 요소수를 섞어 또다시 분리를 시도한다. 밖으로 나가지 못한 상태에서 요소수와 섞이니 질소산화물의 배출량은 크게 절감된다. 100% 완벽히 제어할 수 없지만 현재 기준보다 80% 가량 감소율이 증가하는 것으로 알려졌다. 그리고 폭스바겐그룹이 해당 시스템을 디젤 엔진에 탑재했고, 독일 정부도 인정했다. 급격한 전환보다 재정 대책이 마련된 후 바뀌는 점진적 전환이 효율적인 대책이라고 판단해서다. 

트윈 도징 SCR 시스템을 개발한 곳은 폭스바겐그룹이다. 불과 얼마 전까지 디젤의 한계를 인정, 2025년까지 전동화 30%를 내걸었던 캐치프레이즈에서 한발 뒤로 물러나 디젤의 지속 가능성을 포기하지 않기로 한 셈이다. 신형 파사트 2.0ℓ TDI 에보(Evo)에 처음 적용해 새로운 배출가스 기준인 유로 6d를 충족한 것은 물론 실도로주행(RDE: Real Driving Emissions) 시험에서도 질소산화물 배출량이 이전 제품에 비해 무려 80% 가량 줄었음을 확인했다. 해당 시스템이 일반화되면 그만큼 디젤의 시대는 더욱 연장될 것으로 기대하는 것이다. 

권용주 자동차 칼럼니스트 / 국민대 자동차운송디자인과 겸임교수 soo4195@hanmail.net


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