정말 국산차는 고급휘발유가 효과가 없을까?

[몽골사랑]

정말 국산차는 고급휘발유가 효과가 없을까?

2014.07.09 | 조회 102,761 |      

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국산차라도 노킹이 발생하면 고급휘발유가 가장 효과적

사진출처 - http://redzone.tistory.com

서울 그리고 광역시에 있는 주유소를 보면 주유기에 주유건 3개 이상 있는 걸 볼 수 있을 것이다. 200L 이상을 주유해야 하는 화물차가 많이 지나가는 주유소는 주유건을 하나가 아닌 두 개를 쓸 수 있도록 경유 주유건을 한 개 더 있는 경우도 적지 않다.

그런데 경유 주유건이 하나밖에 없는데 주유기에 있는 주유건이 3개가 있는 주유소가 있다면 휘발유, 경유, 그리고 고급휘발유를 주유할 수 있는 주유소이며 주유건이 3개가 아닌 4개 있는 경우도 있다.

고급휘발유는 수입차의 경우 필수는 아니지만 옥탄가 95이상을 권장하는 유럽 자동차 메이커에서 생산된 수입차는 고급휘발유 주유를 권장한다. 그리고 ECU 점화시기를 앞당기는 등의 튜닝카 고급휘발유를 주유한다.

다만 에쿠스 5.0L, 그리고 신형 제네시스 쿠페를 제외한 우리나라에서 생산한 자동차는 고급휘발유가 아닌 일반휘발유를 주유해도 아무런 이상 없이 주행할 수 있도록 설계를 하기 때문에 고급휘발유를 주입할 필요가 없다. 실제로 방송 그리고 신문 등 언론매체에서 국산차는 고급휘발유 주유한다고 해서 엔진 출력과 연비가 높아지지 않는다. 라는 소식을 전하기도 했다.

고급휘발유 주유해도 일반휘발유와 별 차이 없다면 당연히 일반휘발유를 넣어야 하는 것이 정상이다. 그런데 예외적으로 자동차를 오래 주행하다 보면 엔진에서 쇠를 빠르게 치는 듯한 소음이 나는데 그 소음을 잡는 데는 연료첨가제도 합성 엔진오일도 아닌 고급휘발유가 가장 좋다. 어떤 소음일까? 바로 가솔린 엔진에서 흔히 발생하는 노킹이다.

노킹이란?

사진출처 - http://redzone.tistory.com

연식이 오래된 중고차 혹은 엔진 상태가 좋지 않은 경우 그리고 흔치 않지만 불량 품질의 휘발유나 시너 등의 가짜휘발유를 주유했다면 엑셀레이터 페달 밟을 때 까르르륵 하는 소리를 들어본 경우가 많을 것이다. 이 소리는 빠른 속도로 문을 두드리는 소리 비슷하다고 해서 노킹이라고 한다.

엔진은 흡입, 압축, 폭발, 배기 4행정으로 작동하게 된다. 휘발유를 연료로 쓰는 가솔린 엔진은 점화플러그의 불꽃으로 폭발하며 디젤 엔진은 스파크 플러그로 강제 폭발하는 방식이 아닌 스스로 압축 착화되면서 폭발하게 된다.

노킹은 이러나 정상 연소과정에 아무런 이상이 없어야 하는데 압축 후 폭발 과정에서 스파크 플러그의 불꽃으로 폭발이 일어나야 하는데 점화플러그 불꽃으로 폭발하기 전 미리 스스로 폭발하거나 점화플러그 불꽃과 아무 관련 없는 다른 쪽 혼합기에서 폭발하면서 큰 소음을 유발한다.

가솔린 엔진에서 뺄 수 없는 이상 연소현상이 노킹이며 대게 짧은 시간 내에서 발생하며 엔진이 가동될 때 처음부터 끝까지 노킹 현상이 나는 경우는 매우 드물다. 하지만 노킹은 피스톤과 밸브 등에 큰 충격을 주기 때문에 이 충격으로 인한 데미지가 쌓여 심할 경우 엔진이 손상되기도 한다.

자동차 메이커는 끊임없이 엔진에 치명적인 노킹 현상을 줄이기 위해 끊임 없는 연구를 했으며 최근에 출시되는 자동차는 웬만한 노킹 상황에서도 엔진이 파손되지 않도록 내구성을 강화하고 노킹이 발생하는 조건을 스스로 감지하고 점화타이밍 시기를 늦추기도 한다.

고급휘발유와 일반휘발유의 다른 점은?

사진출처 - http://redzone.tistory.com

고급휘발유와 일반휘발유의 가장 큰 차이는 바로 옥탄가이다. 우리가 보통 주유소에서 주유하는 일반휘발유는 옥탄가는 RON기준으로 91에 맞춰져 있으며 옥탄가가 조금 더 높은 고급휘발유는 약 100내외의 옥탄가를 지니고 있다. 휘발유는 옥탄가를 향상시키는 옥탄가 향상제를 반드시 첨가하는데 옥탄가가 높으면 높을수록 휘발유의 노킹 성질을 억제하기 때문이다.

1980년대 까지 사용했던 유연휘발유의 경우 납을 첨가하여 옥탄가를 높였으나 납은 대표적인 공해 물질이기 때문에 현재는 거의 사용되지 않고 대신 이소부틸렌이라는 첨가제가 옥탄가를 향상하는 첨가제로 사용된다.

여기까지는 일반휘발유와 고급휘발유가 동일하다. 다만 고급휘발유는 휘발유 자체 열량을 더 많이 높이는 방향족이 더 많이 함유되어 있다. 반대로 황 함량이 일반휘발유보다 적어 친환경성 면에서도 고급휘발유가 조금 더 낫다고 볼 수 있다.

이 외에 고급휘발유는 엔진 부품이나 고무재질 씰 등의 내구성을 유지할 수 있도록 연료 내부의 윤활성을 더 많이 향상시키는 첨가제를 일반휘발유보다 더 많이 섞는다. 따라서 고급휘발유가 일반휘발유보다 단가가 더 비쌀 수밖에 없다.

고급휘발유가 과연 노킹을 억제할까?

일반휘발유보다 옥탄가가 조금 더 높기 때문에 고급휘발유는 노킹 현상을 없애거나 줄일 수 있다고 볼 수 있다.

이런 점이 궁금해서 과거 기자가 소유했던 쉐보레 스파크에 일반휘발유와 고급휘발유를 번갈아 주유하며 노킹 유무를 시험해 보았다. 실험 차종은 기자가 소유한 쉐보레 스파크이며 일반휘발유 주유 시 노킹 현상이 일어나지만 고급휘발유 주유한 상태에서는 노킹이 일어나지 않는다. 일반휘발유와 고급휘발유 노킹 실험은 아래 영상을 재생하면 나온다.

영상을 보면 알겠지만 일반휘발유를 주유한 상태에서는 엑셀레이터 페달을 밟을 때마다 노킹현상이 발생했으며 반대로 고급휘발유를 주유한 상태에서는 노킹 현상이 일어나지 않았다.

직분사 가솔린 엔진(GDI)에도 고급휘발유가 좋다?

정유사 그리고 일부 운전자들은 옥탄가 95 이상을 요구하는 수입차 뿐만 아니라 직분사 가솔린 엔진에서도 고급휘발유 주유 시 출력 및 연비향상이 있으니 일반휘발유보다는 고급휘발유를 추천 및 권장한다. 왜 그럴까?

기존 엔진의 경우 연료를 분사하는 인젝터가 흡기 밸브 뒤쪽에서 분사하는데 반해 직분사 엔진은 실린더 내부에 직접 연료를 분사한다. 직분사 엔진의 장점은 실린더 내부에 직접 분사하기 때문에 연소실 온도를 더 낮출 수 있어 더 큰 폭발력을 얻을 수 있어 연소효율성이 좋다는 장점이 있으며 기존 엔진이 14.7:1 이상의 공연비를 실현할 수 없지만 GDI 엔진은 그 이상의 희박 연소가 가능하기 때문에 연비가 더욱 향상될 수 있다.

현대 기아차의 경우 경차를 제외한 대부분의 승용차에 직분사 엔진을 탑재하고 있으며 수입차 또한 유럽 메이커를 중심으로 직분사 엔진이 확대 탑재되고 있다. 그렇지만 직분사 엔진은 가능하면 고급휘발유를 권장하는데 그 이유는 다음과 같다.

먼저 흡기밸브 퇴적물이 직분사 엔진이 종전 엔진보다 더 많이 쌓인다. 기존 엔진은 흡기밸브 뒤에 인젝터가 자리잡고 있어 흡기밸브 전체는 아니더라도 인젝터로 연료가 닿는 면적은 흡기밸브 카본 퇴적물이 잘 쌓이지 않는다. 그러나 직분사 엔진은 인젝터가 실린더 내부로 직접 분사하기 때문에 흡기밸브가 기존 엔진보다 더 많이 쌓인다.

또한 직분사 엔진은 희박 연소가 실현할 수 있고 기존 엔진보다 높은 압력으로 연료를 분사하기 때문에 인젝터 구멍이 여러 개로 나누어져 있다. 따라서 인젝터에 퇴적물이 쌓일 수 있으며 연료 분사가 제대로 안 될 가능성이 높다. 따라서 일반휘발유보다 청정분산제와 윤활제가 더 많이 첨가된 고급휘발유를 주유하는 것이 더 좋다고 볼 수 있다.

가격이 비싸고 판매하는 주유소가 너무 적은 고급휘발유

사진출처 - http://redzone.tistory.com

주유소마다 고급휘발유와 일반휘발유 가격차이가 다르지만 리터당 단가가 적게는 100원 많게는 300원 이상 차이가 나고 있다. 일반휘발유와 고급휘발유 가격 차이가 리터당 300원이고 50리터를 주유한다면 고급휘발유 주유 시 일반휘발유보다 15,000원의 가격을 더 지불해야 한다. 결코 작은 차이가 아니다.

개인적인 생각이지만 고급휘발유라고 해서 크게 일반휘발유 대비 큰 가격차이를 둬야 하는 이유가 궁금하다. 미국의 경우 보통 휘발유는 레귤러 옥탄가 87부터 중간 89 그리고 프리미엄 91 세 가지를 보통 판매하는데(우리나라와 미국 옥탄가 기준이 다르다) 레귤러와 프리미엄 가격 차이가 60-100원 정도 차이가 난다. 우리나라 대비 일반휘발유와 고급휘발유 차이가 적다고 볼 수 있다.

고급휘발유가 가격도 가격이지만 수도권과 광역시를 제외한 지방에서는 고급휘발유를 취급하는 주유소를 찾기 힘들다는 점이 더 큰 문제다. 그래서 고급휘발유를 주로 주유하는 수입차 오너들 중 일부는 20L 말통에 고급휘발유를 담아가기도 한다. 그 동안 정부는 일반휘발유 가격 상승을 정부가 억제하고 평균 휘발유 가격을 정부가 제시하며 알뜰주유소 보급을 했었는데 일반휘발유 뿐만 아니라 고급휘발유에 대해서도 비슷한 정책을 폈으면 하는 바램이다.