저공해 자동차의 대안 - 디젤엔진

[evok]

도시에 사는 사람들이라면 누구나 지나가는 트럭이나 버스에서 뿜어져 나오는 시커먼 매연에 고개를 돌리거나 코를 막았던 기분 나쁜 기억들을 가지고 있을 것이다. 도시의 공기오염의 주범은 자동차의 배기가스고, 특히 디젤 엔진은 그 오염의 정도가 더 심하다 하여 정부에서 디젤엔진 차량에는 환경부담금까지 물리고 있을 정도이니 현재 디젤 엔진에 대한 일반적인 인식이 얼마나 안 좋은 지 미루어 짐작할 수 있다. 그러나 유럽에서는 디젤엔진 차량의 수요가 전체 자동차수요의 40%선에서 매년 증가하고 있을 뿐더러 디젤엔진이 더 환경 친화적이라는 얘기도 나오고 내년부터는 우리나라에서도 디젤엔진 승용차의 시판이 허용된다고 하니, 흑백논리에 의한 확실한 답을 선호하는 우리 사회의 분위기로 보아 많은 독자분들이 ‘결론적으로 좋다는 거야, 나쁘다는 거야?’하고 디젤 엔진에 대해 많은 의문을 갖고 있으리라 여겨진다. 따라서 디젤엔진에 대해 엔지니어링적으로 너무 복잡하거나 세세한 설명은 본 컬럼의 취지에도 맞지 않고 필자의 전문적인 지식도 충분치 않으므로 생략하고, 우리의 실생활과 밀접하게 관련된 부분을 중심으로 디젤엔진에 대해 개괄적으로 살펴보도록 하자.

사실 디젤 엔진은 생각보다 우리 생활에 상당히 근접해 있다. 작년 국내에서 팔린 총 132만대 정도의 차량 중 디젤엔진 차량은 약 66만대로 50%를 차지했을 정도다. 불과 3년 전에 디젤엔진 차량의 비율이 33% 정도였던 것을 생각하면 최근 들어 급속하게 디젤 엔진에 대한 선호가 높아졌음을 알 수 있다. 혹자는 SUV나 Mini Van같은 RV가 인기를 얻다 보니 디젤 엔진의 비중이 올라갔다고 얘기하고 있으나, 휘발유 엔진이나 LPG 엔진을 얹은 RV는 판매대수가 미미하고 SUV 수요의 반 이상이 4륜 구동이 아닌 평범한 2륜 구동인 것을 보면 오히려 디젤 엔진의 인기 때문에 RV의 판매가 대폭 늘고 있다고 보는 것이 맞을 것이다. 사실 이런 급속한 인기는 그 동안 가격이 올랐다고 하나 여전히 휘발유 대비 60% 정도에 불과한 디젤의 경제성에 주로 기인하고 있다. 따라서 앞서 정부가 발표했듯이 06년 7월까지 디젤 가격을 휘발유 대비 75%까지 올리면, 아니 환경단체들이 주장하고 있듯이 궁극적으로 85%까지 올리면 지금과 같은 폭발적인 디젤 엔진의 수요 증가는 점차 둔화될 것으로 예상되나, 디젤엔진만의 장점과 매력이 있기에 앞으로도 디젤 엔진에 대한 수요는 계속 늘어날 것으로 추측된다. 따라서 이 시점에서 과연 디젤 엔진은 어떤 특성이 있고 왜 유럽에서 인기가 있는지, 그리고 늘어나는 디젤 엔진이 우리의 생활에 미치는 영향은 어떠하며 그 중 부정적 영향을 최소화하기 위해 정부와 업계에서는 무엇을 해야 하는지 알아 보는 것도 의미가 있을 것이다.

결론부터 말하면 휘발유 엔진이나 LPG 엔진과 마찬가지로 디젤 엔진도 장점과 단점이 있으나, 최근의 눈부신 기술발전에 의해 디젤 엔진의 오염물질의 배출이 억제되고 NVH (Noise, Vibration & Harshness)가 개선되어 승차감도 좋아지면서 디젤 엔진은 환경 친화적이면서도 경제적인 자동차 동력원으로 떠오르고 있다. 지난 20세기는 엔진 내부에서 화석연료를 태워 그 힘으로 자동차를 움직이던 내연기관의 시대였으나, 화석연료의 매장량의 한계와 환경오염으로 인해 휘발유 엔진과 디젤 엔진으로 대표되는 내연기관의 시대는 이제 서서히 저물어 가고 있다. 그 동안 각국 정부와 각 자동차업체들은 그 대안으로 전기차나 태양전지차(Solar Car) 등의 개발에 심혈을 기울여 왔으나 결과적으로 상용화에는 성공하지 못하였다. 유력한 대안으로 떠오르던 전기차는 축전지의 용량과 전기모터의 성능 확대에도 기술적 한계가 노정되었지만, 우리가 사용하는 전기의 대부분이 화석연료를 태우는 화력발전과 치명적인 사고의 위험성을 내포하고 있음은 물론 최근 부안사태에서 보여지듯 엄청난 사회갈등을 야기할 수 있는 원자력발전으로 만들어지고 있다는 점, 그리고 축전지 자체가 폐기되면서 썩지 않는 케이스와 그 안에 있는 각종 화학물질들의 독성으로 인해 더 큰 환경공해를 유발할 수 있다는 보다 근본적인 이유로 인해 21세기 자동차의 주요 동력원으로 낙점 받는데 실패하고 말았다. 따라서 향후에도 전기차는 골프장 카트나 소규모 타운 내 단거리용 승용차 정도로 용도가 국한될 전망이다. 태양전지차도 무공해이면서 공짜로 주어지는 태양에너지를 사용한다 하여 초기에는 많은 관심을 끌었으나 축적해 쓸 수 있는 태양에너지의 양과 시간적, 기후적 한계 등으로 인해 도로변 소규모 교통시설물 같이 제한된 용도 외에 태양전지는 상업적으로 의미가 없는 것으로 판명되고 있다.

결국 내연기관을 대체할 차세대 자동차 동력원으로는 현재 수소의 에너지를 산소와의 반응을 통해 운동에너지로 바꾸는 연료전지(Fuel Cell)가 가장 유망한 것으로 인식되고 있으며, 세계의 각 자동차메이커들은 현재 보다 싸고 효율적이며 사용하기에 편리한 무공해 연료전지 차량을 개발하기 위해 메이커들 간에 Consortium을 구성하여 총력을 기울이고 있다. 이렇듯 환경 친화적인 연료전지가 21세기 자동차의 주요 동력원으로 각광을 받는다 하여도 문제는 폭발하기 쉬운 수소를 차에 싣고 다녀야 한다는 점이나 고압에 견디는 수소통의 개발, 충분한 동력을 얻기 위한 추가적인 기술개발, 거리에서의 손쉬운 충전을 위한 사회 인프라의 건설 등 상용화까지 넘어야 할 과제들이 아직 많아 일반 사람들이 실제로 구매하게 되기까지 앞으로도 상당한 시간이 소요된다는 점이다. 그렇다고 해도 21세기에 있어 우리들 생활의 주요 Key Word중의 하나가 환경인 만큼 깨끗한 생활환경에 대한 국민들의 점증하는 요구에 각국 정부나 각 자동차 메이커들이 다른 대안 연구도 없이 팔짱만 끼고서 연료전지 차량이 상용화 되기만을 기다릴 수는 없는 노릇이다. 따라서 연료전지가 상용화될 때까지 그 중간 단계로서 유해가스 배출량을 대폭 줄여 환경 친화적인 저공해 자동차를 만드는 여러 가지 방법들이 시도되고 있는데, 미국과 일본, 유럽은 각자의 문화와 상황에 맞는 각기 다른 방식으로 대처하고 있음이 흥미롭다.

먼저 미국은 워낙 땅덩어리가 넓고 차량 정체도 많지 않으며 자동차 엔진의 배기량들이 커서 주행 시 오염물질이 상대적으로 덜 배출되는 관계로 LA나 New York같은 일부 대도시들을 제외하고는 그다지 공기오염 문제가 심각하지는 않다. 그래서 CAFÉ (Corporate Average Fuel Economy) 같은 제도를 통해 강제적으로 휘발유 엔진의 연비를 좋게 하여 소모되는 화석연료의 총량을 규제하는 방식을 주로 취하고 있다. 물론 상대적으로 인구와 차량이 많고 배기량이 작은 소형차들이 많아 공기오염의 정도가 심각한 California州 같은 데서는 판매량의 일정 비율을 ZEV(Zero Emission Vehicle)로 채우도록 하는 강제규정을 두고 있고, 다른 州들도 보다 나은 환경을 원하는 일반 여론에 의해 점차 California州의 규정을 따르는 추세다. 그리고 미국에서는 아직 다른 지역에 비해 휘발유 값이 상대적으로 저렴하여 소비자들이 연비에 그다지 신경을 곤두세우지는 않고, 또 디젤엔진의 소음과 진동 그리고 초기 스타트의 굼뜸을 싫어하는지라 아직 디젤엔진 차량의 비중은 전체 판매량의 1%미만이다. 그러나 최근 J.D Power and Associates의 보고서에 의하면 향후 미국 내 휘발유 값이 Gallon당 U$1.5 ~ U$2 선까지 올라가면 디젤엔진 차량의 판매가 전체 수요의 25%까지 급증할 것으로 예상되고 있다. 물론 배기가스의 오염물질에 대한 적절한 처리가 선행되어야 하겠지만 말이다.

이에 비해 인구밀도가 높고 대도시에서의 조밀한 생활에 익숙한 관계로 전기차 개발에 힘을 쏟았던 일본은 앞서 있는 전기모터의 기술을 이용하여 휘발유엔진과 전기모터를 한 차에 같이 넣고 쓰는 하이브리드 차량을 개발하는 방식으로 각종 환경규제에 대응하고 있다. 저속 주행 시에는 전기모터의 힘을 이용하다가 추월이나 고속 주행 시에는 휘발유 엔진을 사용하고 그 힘으로 전기를 발생시켜 축전지에 저장한 후 다시 전기모터의 동력원으로 쓰는 것인데, 차의 구조가 좀 복잡해지고 차의 무게가 늘어나면서 전기모터의 용량에 한계가 있어 아직은 소형차 정도에 머무르는 단점은 있어도 중저속에서의 주행성능이나 연비, 정숙성 등에 있어 일반 소비자들이 별 저항감 없이 편리하게 사용할 수 있는 상용화에 성공하였다. 그리고 가장 중요한 차량가격에 있어서도 일부 정부 보조를 포함하여 일반 소비자들이 접근할 수 있는 수준에 맞추었다. 다른 일본 자동차 메이커들이 90년대 후반 이후 구조조정의 회오리 속에 제 몸 추스리기에 여념이 없던 동안 예외적으로 줄기찬 성장을 지속했던 Honda와 Toyota가 역시 하이브리드 차량 개발에도 앞서 나가 각기 Insight와 Prius를 일본과 미국에서 성공적으로 시판하고 있다(Insight와 Prius의 미국 내 기본 판매가격은 각기 U$19,000과 U$20,000을 약간 넘고 공식 연비는 각 27km/L와 24km/L 정도다). 지금은 미국의 GM이나 Ford 등도 저공해 차량의 개발에 있어 하이브리드 차량을 활용하려는 활발한 움직임을 보여주고 있다. 무엇보다도 하이브리드 차량은 기존의 주유소 인프라를 그대로 활용할 수 있으니 향후 관련기술의 발전이 따라 준다면 급속히 보급되고, 대량생산에 의한 원가절감으로 다시 확대수요를 창출해 가는 善순환으로 들어갈 가능성이 높아 보인다.

이에 반해 유럽의 자동차업체들은 전통적으로 강한 분야인 디젤 엔진을 통해 환경에 대한 사회의 요구에 대응하고 있다. 현재 디젤엔진의 기술개발은 엔진 자체의 성능과 연비 향상을 통해 소모되는 화석연료의 양을 줄이는 것과 배기가스의 후처리 방법의 개량에 의해 오염물질의 배출량을 줄이는 것의 두 가지 측면에서 전개되고 있는데, 역시 유럽이 이 두 부분에서 가장 앞서 가고 있다. 몇 년전에 개발 경쟁이 시작되어 한창 진행 중인 3 Liter Car(3 liter의 연료로 100Km 주행 가능한 차) 는 소형 디젤엔진이 기본이며 현재 VW의 Lupo가 가장 앞서고 있다. 1.2Liter 3기통 터보 디젤엔진을 단 시험용 Lupo의 시내 주행 시 연료 소모량은 100km를 가는데 3.38Liter이며 Test Track에서의 최고 기록은 2.79Liter(1 Liter당 36km 주행)에 달한다. 물론 Manual Transmission이고 차체 무게를 줄이기 위해 Air Conditioner나 Power Steering, Power Window같은 편의 장치들을 달지 않은 상태이긴 하나, 현재 유럽 자동차업체들의 디젤엔진 기술이 어디까지 발전해 있는 지를 보여 주는 좋은 예가 되겠다.

여기서 잠깐 독자분들의 이해를 돕기 위해 디젤 엔진의 특성에 대해 좀 살펴보도록 하자. 실린더 내 공기와 휘발유의 혼합기를 밀어 넣어 고압전기의 스파크로 폭발시키는 휘발유 엔진은 노킹(정상적인 타이밍보다 불규칙하게 폭발이 빨리 일어나는 현상) 때문에 실린더 내 압축비에 제한이 가해진다. 이와는 달리 디젤 엔진은 실린더 내 공기만 집어 넣고 압축하되 압축된 공기의 온도가 분사된 디젤의 발화온도 이상이 되어야 하므로 압축비가 상당히 높아진다. 이러한 고 압축비에 의해 열효율이 좋아져(휘발유 엔진 25~32% vs 디젤 엔진 32~38%) 디젤 엔진의 연비는 차량과의 Matching이나 운행조건에 따라 조금씩 다르기는 하나 휘발유 엔진 대비 통상적으로 15~20% 정도 좋아진다. 물론 이런 높은 압축 및 폭발 압력(휘발유 엔진의 약 2배)에 의해 디젤 엔진은 휘발유 엔진 대비 Moving Parts(Crankshaft, Piston 등)가 커지고 무게가 무거워진다. 이처럼 디젤 엔진의 높은 폭발압력은 소음의 원인이 되고, 부품의 큰 Mass는 진동(특히 Idling이나 저속 운행 시)을 크게 하는 요인이 됨과 동시에 부품의 운동 관성력을 키워 엔진회전수의 증대를 제한한다. 여기다가 실린더 내 디젤 분사 후 공기와 섞이느라 폭발이 늦어지는 착화 지연 특성까지 더해져 디젤 엔진의 최고 출력은 휘발유 엔진에 비해 떨어지게 된다. 그러나 90년대 이후 직접분사식(Direct Injection) 엔진의 개발, Turbo 장착 및 Intercooler의 확대 적용, 4 Valve 및 Common Rail같은 고압 전자식 연료분사시스템의 장착 등으로 디젤엔진의 출력은 비약적으로 증가하고 있다. 이러한 출력의 증대는 차량의 운동성능 개선에 기여함은 물론 배기량의 축소를 가능하게 하여 엔진의 크기를 작아지게 하고, 작아진 엔진은 무게도 가벼워져 연비도 개선시키면서 Engine Room 설계 시 자유도를 높여 준다. 게다가 엔진 구조가 간단하니 고장이 적고 내구성과 신뢰도가 휘발유 엔진보다 좋다. 그래도 휘발유 엔진보다 엔진이 더 커지고 값비싼 부품들을 많이 부착하게 되니 코스트가 올라가게 되는 약점은 남아있지만 말이다.

이렇게 오랜 기간에 걸쳐 디젤 엔진을 보다 효율적으로 만들기 위한 많은 진전이 있어 왔으나, 디젤 엔진은 구조적으로 휘발유 엔진 대비 압축비가 높은 특성 상 휘발유 엔진에 비해 어쩔 수 없이 소음, 진동 측면에서 불리할 수 밖에 없다. 그럼에도 불구하고 유럽에서 디젤엔진 차량을 운전하면서 휘발유엔진 차량에 못지 않은 低수준의 소음과 진동을 즐길 수 있는 것은 유럽 자동차업체들의 뛰어난 Engine Mounting 및 防音 기술 때문이다. 즉 디젤엔진 자체는 차체에 붙어서 시끄럽게 떨고 있어도 Mounting 위치 선정과 Mounting Rubber의 진동흡수에 의해 차체에는 그 진동이 미약하게 전달될 뿐더러, 防音材의 재질과 위치에 대한 철저한 연구로 차 실내로 스며드는 엔진소음을 효과적으로 차단한다. 결국 Engine Room의 Packaging기술이 뛰어난 것인데, 이는 유럽 자동차업체들의 디젤엔진 기술이 단순히 엔진 자체에만 머무르고 있지 않으며 왜 일본과 한국의 디젤엔진 차량의 전반적인 Quality가 유럽의 디젤엔진 차량의 수준을 따라가지 못하고 있는 지를 설명해 주고 있다.

그리고 최근 승용형 디젤엔진의 트렌드이기도 한 Common Rail System의 개발도 추가적인 소음과 진동의 저감에 혁신적 기여를 하였다고 본다. 세계의 메이저 부품메이커인 Delphi, Bosch, Denso, Siemens 등이 제공하는 Common Rail System은 무엇보다도 전자식으로 제어한다는 메리트를 이용하여, 기계식에서는 불가능하였던 멀티인젝션을 가능하게 하였다. 이 멀티인젝션은 기계식에서는 한번에 분사하여 한번에 폭발하였던 것을 여러 번 나누어 분사하여 여러 번 나누어 폭발하게 함으로써 혁신적으로 소음과 진동을 줄일 수 있다. 필자는 97년 기아자동차에서 상품기획을 맡고 있으면서 유럽 수출용 디젤 승용차를 개발하기 위해 Paris에서 Peugeot의 소형 디젤 승용차들을 시승해 본 적이 있다. 차 실내에서는 소음, 진동을 거의 느낄 수 없었고 최고 출력은 좀 떨어진다 해도 토르크가 좋아 중저속에서 힘있게 밀고 나가는 맛은 일품이었다. Manual Transmission의 경우 토르크가 좋으니 속도 변화에 따른 기어 변환을 자주 할 필요가 없어 오히려 편안하기까지 했다. 역시 디젤 엔진의 참 맛과 경제성은 Manual Transmission에서 느낄 수 있기에 Manual Transmission을 선호하는 유럽에서 디젤 엔진의 개발이 선도되어 올 수밖에 없었음을 확연히 느낄 수 있었다.

이처럼 휘발유 엔진 못지 않은 저수준의 소음과 진동, 휘발유 엔진 대비 우수한 연비와 휘발유의 90% 정도인 디젤의 가격 메리트, 높은 토르크에 의한 강력한 추진력 등에 의해 화물차는 말할 것도 없고 유럽 대륙에서 팔리고 있는 유럽산 승용차들은 저가에서 고가의 모델에 이르기까지 거의 다 디젤엔진을 기본사양으로 갖추고 있으며, 동일 Specification의 휘발유엔진 차량 대비 10% 정도 비싼 판매가격에도 불구하고 디젤엔진 차량들은 지속적인 인기를 얻고 있다. 상업적인 상품성도 충분할 뿐더러 무엇보다 휘발유 엔진보다 연비가 좋아 연료 소모량이 상대적으로 적다는 점 때문에 유럽에서는 디젤 엔진을 Clean Engine, 즉 청정엔진이라 하여 선호하고 있다. 국내에서는 70년대 이후 급속한 경제성장에 의해 화물차의 수요가 늘어나자 주로 일본에서 화물차용 디젤 엔진을 도입하여 국산화하면서 점차 디젤엔진 기술을 익혀 나갔다. 그리 하여 그 동안에 축적된 기술을 바탕으로 국내에서 최초로 독자 개발된 디젤 엔진은 97년 기아자동차가 개발하여 카니발에 탑재했던 2,900cc KJ3 엔진이다. 이 엔진은 당시 선진 자동차업체들의 디젤엔진 기술개발의 추세에 맞추어 4 Valve 직접분사식에 초고압 연료분사시스템 등을 갖추어 엔진출력을 높이면서도 소음과 진동을 대폭 줄인 국내 최초의 승용형 디젤엔진이기도 하다. 그 후 2000년에 현대자동차가 Common Rail System을 갖춘 보다 업그레이드 된 승용형 디젤엔진인 D엔진을 개발하여 산타페와 트라제에 탑재하면서 국내에서도 본격적인 승용형 디젤엔진의 대중화가 전개되었다. 그래도 아직 디젤 엔진은 저급한 것이고 버스와 화물차에나 경제적인 이유 때문에 쓰이는 것이라는 인식이 강한 우리나라 소비자들이 내년부터 고급 수입차에 디젤엔진을 얹어 그것도 더 비싼 값으로 파는 걸 보면 어떤 반응들을 보일지 자못 흥미롭다.

한편 디젤엔진이 청정엔진이 되기 위해서는 엔진 이외에 배기가스의 처리기술도 상당히 중요하다. 휘발유든 디젤이든 같은 석유에서 나온 것이라 연소되면서 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소화합물(NOx), 입자성물질(PM) 등과 같은 유해물질들이 다량 발생한다. 단지 연료에 따라 그 발생비율이 다를 뿐인데, 휘발유 엔진의 경우 HC와 CO가 상대적으로 더 많이 나오고 디젤 엔진의 경우에는 NOx와 PM, 즉 매연이 더 많이 나온다. 사람들은 시커먼 매연이 나오니까 디젤엔진만 환경에 해로운 줄 알기 쉬우나, 사실 눈에 보이지 않아서 그렇지 휘발유 엔진의 배기가스도 잘 처리되지 않으면 환경과 인체에 매우 위험하다. 따라서 휘발유 엔진에는 백금 등을 고온의 배기가스로 가열해 HC와 CO를 산소와 결합시켜 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)로 변환시키는 삼원촉매장치가 달려 있다. 물이 생겨도 고온의 배기가스에 의해 금새 증발하므로 눈에는 보이지 않는다. 가끔 낡은 휘발유엔진 차량의 머플러에서 물 같은 액체가 떨어지는 것을 보고 웬 자동차가 물을 흘리고 다니나 의아하게 생각하신 독자분들이 많으리라 여겨진다. 그건 삼원촉매장치가 오래 되어 그 기능이 떨어지니까 수소가 그냥 배출되면서 머플러 끝에서 공기 중의 산소를 만나 순간적으로 물이 되었다가 증발되는 것이지 차 안에서 물이 흘러 나온 게 아니다. 배기가스의 온도가 얼마인데 어떻게 그 안에서 물이 흘러 나올 수 있겠는가? 추운 겨울날 휘발유엔진 차량의 머플러에서 흰 수증기(매연이 아님!)가 풀풀 날리는 것도 같은 이치다. 이러한 촉매장치에다가 납 성분을 제거한 무연휘발유를 사용함에 의해 이제 휘발유 엔진에서 나오는 오염물질은 상당히 줄어들고 있다.

디젤 엔진은 이 같은 삼원촉매장치에다가 NOx와 PM을 줄이기 위한 2차 촉매장치를 하나 더 단다. 2차 촉매는 NOx를 인체에 무해한 질소(N)와 물로 바꾸고 PM은 태우거나 모았다가 필터를 교환하는 방식을 취한다. 이러한 장치를 통해 배기가스 속의 유해물질을 완전히 다 없애지는 못하지만 상당 부문 저감시킬 수는 있다. 2005년부터 유럽에서 시행될 Euro IV 배기가스 기준에서는 디젤 승용차의 NOx와 PM의 배출량을 모두 0.025g/km 이하로 규정하여 과거 기준보다 90%이상 줄여 놓아 각 자동차메이커들의 관련기술 개발을 촉진하고 있다. 우리나라도 내년부터 시판이 허용될 디젤 승용차에 대해서는 Euro III 배기가스 기준을 적용하고, 2006년부터는 Euro IV에 버금가면서도 부분적으로는 더 엄격한 배기가스 기준을 적용할 예정이라 국내 자동차메이커들은 이에 대응하느라 부산하게 움직이고 있다. 결국 휘발유 엔진이든 디젤 엔진이든 환경과 인체에 해롭기는 마찬가지고, 적정한 배기가스 처리기술과 정기적인 차량 Maintenance에 의해 환경에 미치는 악영향을 최소화해 가는 수 밖에 없다. 우리나라 자동차업체들의 디젤엔진 기술이 최근 들어 급속하게 좋아지고 있다고 해도 배기가스의 처리기술, 특히 PM의 처리기술은 아직 유럽의 기술수준에 크게 못 미치고 있어 디젤엔진 차량의 대중화를 위해서는 이 부문에 대한 집중적인 연구개발이 있어야 할 것이다. 일단 매연이 눈에 안 보여야 사람들이 좋아할 것 아니겠는가?

그리고 여기서 꼭 짚고 넘어가고 싶은 것은 우리나라에서 판매되고 있는 디젤에 포함된 유황(S)의 함량이다. 디젤에 포함된 유황은 연소과정을 거치면서 이산화황(SO2)으로 바뀌는데, 이산화황(SO2)은 촉매장치의 기능을 떨어뜨림은 물론 배출된 후에는 산성비의 주 원인이 되고 공기 중의 수분과 결합하여 황산으로 변해 금속의 표면을 부식시킨다. 현재 유럽에서 판매되는 디젤의 유황 함유량은 15ppm 정도인데 반해, 우리나라에서 시판되는 디젤의 유황 함유량은 300ppm이나 되고 미국의 경우에는 무려 450ppm이나 된다. 자동차 메이커에서 제 아무리 성능이 뛰어난 배기가스 처리기술을 개발한다 해도 유황 함유량이 이렇게 높아서야 아무 소용이 없다. 디젤 중의 유황 함유량을 낮추기 위해서는 결국 정유업체에서 탈황시설을 갖추어야 하는데 투자가 몇 조원이 들어간다 하여 아직 엄두도 못 내고 있는 실정이나, 앞으로 우리가 디젤 엔진의 장점을 살려 대중화를 추진한다면 반드시 선결되어야 할 과제다. 어차피 국내에서 디젤엔진 차량의 수요가 급속하게 늘고 있고 정부가 디젤엔진 승용차의 수출경쟁력을 높이기 위해 디젤엔진 승용차의 국내 시판도 허용한 이상, 깨끗한 우리의 생활환경을 위해서는 이 부문에 대한 정부와 정유업계의 과감한 결단이 필요하다고 판단된다. 지금 유럽에서는 식물성 기름에서 추출하여 한결 환경 친화적인 Bio Diesel의 연구도 활발히 진행되고 있어 관심을 가질 만하다.

지금까지 유럽의 경우를 통해 디젤엔진의 특성에 대해 간략히 알아 보았는데, 뭐니뭐니 해도 환경과 시장 상품성에 있어 디젤 엔진의 가장 뛰어난 장점은 휘발유 엔진 대비 우수한 연비에 있다. 디젤 엔진의 연비가 더 좋은데다가 주유소의 판매가격까지 더 저렴하니 국내에서 디젤엔진 차량의 수요가 급증하는 것은 당연하다 하겠다. 또 연비가 좋으니 당연히 주유 후 주행거리도 길어져 주유소에 다시 급유하러 들어가는 번거로움도 줄어든다. 이러한 경제성 메리트는 향후 디젤 가격이 휘발유 가격의 85%까지 올라간다고 해도 지속되므로 앞으로도 디젤엔진 차량의 수요는 계속 증대될 것임을 짐작할 수 있다. 연비효율은 디젤 엔진의 반밖에 안 되나 가격이 디젤의 3분의 1정도에 그쳐 IMF 금융위기 이후 몇 년간 폭발적인 증가를 보였던 LPG엔진 차량의 수요가 정부의 LPG 가격인상 조치에 의해 가격이 디젤 가격의 50% 수준을 넘어서면서 급격히 줄고 디젤엔진 차량 쪽으로 대거 이동한 것을 보면 우리나라 소비자들이 얼마나 경제성 요인에 민감한지 알 수 있다. 따라서 일부 반대 여론에도 불구하고 디젤엔진 차량의 시대가 점차 열리고 있는 것이다. 게다가 연비가 좋아 같은 거리를 갈 때 휘발유보다 연료 소모량이 적어 배기가스의 배출량이 줄어드니 배기가스 처리만 잘 된다면 그만큼 환경에 부담이 덜어지는 것도 물론이다. 이제 우리나라 소비자들도 디젤 엔진은 무조건 시끄럽고 성능도 떨어지는 게 환경 파괴의 주범이라는 잘못된 인식에서 벗어나, 1897년에 Rudolf Diesel에 의해 개발되어 100년 이상 우리 곁에 있어 왔고 이제 환경 친화적인 저공해 엔진으로 새로이 자리매김 하고 있는 디젤 엔진에 대해 좀 더 따뜻한 시선을 가져야 하겠다.

출처 : 오토조인스닷컴