천연 가스자동차 1

[조영철(4-3반)]

■ 개요

  천연가스 자동차는 연료의 사용형태에 따라 압축된 천연가스를 연료원으로 사용하는 압축천연가스(CNG, Compressed Natural Gas)자동차, 액화상태의 천연가스를 사용하는 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)자동차 그리고 천연가스를 연료용기에 흡착, 저장하였다가 사용하는 흡착천연가스(ANG, Adsorbed Natural Gas)자동차로 구분되며 이들 모두를 일컬어 일반적으로 천연가스 자동차(NGV : Natural Gas Vehicle)라고 한다.

  이와는 달리 엔진의 사용형태로 구분해 보면, 가솔린(휘발유)엔진을 모체로 하여 휘발유와 천연가스를 교대로 사용할 수 있는 천연가스-가솔린 겸용(bi-fuel)자동차, 경유엔진을 모체로 경유를 점화원으로 사용하고 천연가스를 주 연료원으로 하여 동일 연소실에서 혼합·연소되는 천연가스-경유 혼소(dual-fuel)자동차 및 천연가스만을 연료로 사용하는 천연가스 전소(Dedicated or Single fuel)자동차로 구분하기도 한다. 국내에 보급되어 있는 천연가스 버스는 대부분 압축천연가스 전소엔진을 장착한 자동차이다.


■ 압축천연가스(CNG, Compressed Natural Gas)자동차

  천연가스를 200~300bar의 고압으로 압축하여 연료용기에 저장하여 사용하며 현재 대부분의 천연가스자동차가 사용하는 방식이다. 압축천연가스 자동차는 타 연료와의 혼용 여부에 의해 아래와 같이 구분할 수 있다.

<겸용(Bi-Fuel)>
  압축천연가스와 휘발유를 동시에 자동차에 저장하고 그 중 한 가지를 선택하여 연료로 사용하는 방식이다. 천연가스 보급초기에 천연가스의 충전 환경이 좋지 않을 때 사용하기 적합한 장점이 있다.

<혼소 (Dual-Fuel)>
  압축천연가스와 경유를 동시에 저장하여 두 가지 연료를 동시에 사용하는 방식이다. 디젤은 엔진시동 및 운전 중에 파이롯 분사하여 점화원으로 활용하도록 구성되어 있다. 그러나 현실적으로 천연가스의 가격이 디젤가격 대비 가격 경쟁력이 가솔린에 비해 높지 않으므로 많이 보급되지 않고 있는 실정이다.

<전소 (Dedicated)>
  압축천연가스만을 저장하여 사용하는 방식으로, 천연가스 엔진으로 최적화 할 수 있으므로, 출력성능 및 배출가스저감 능력이 우수하여 전 세계적으로 가장 많이 보급되고 있는 방식이다.

[CNG 자동차의 예]

[압축천연가스 버스 내부 구성도]