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[한글전도사]

LPG자동차의 연비 특성

휘발유·경유 대비 연비 ‘낮고’, 유지비는 '저렴'

 - 한국자동차환경협회 박영석 본부장

[가스신문 2010-01-04] 21세기의 이슈 중 가장 주목받고 있는 것은 ‘녹색성장’이다. 정부 역시 ‘저탄소 녹색성장’을 향후 60년 비전으로 제시하여 에너지 위기와 경제위기를 동시에 타개해 나가겠다고 선포했다. 이에 따라 환경부에서는 저탄소 녹색성장의 효율적 추진을 위해 지자체 기후변화대응 강화, 탄소포인트제 실시, 폐기물 에너지 자원화, 저탄소형 소비·생산 문화 확산, 온실가스감축 실천프로그램, 저탄소 자동차 보급확대 등 10대 중점과제를 선정하여 단계별로 추진 중이다.

한국자동차환경협회는 이러한 흐름에 발맞추어 운행자동차의 배출가스 저감에 노력을 기울이고 있다. 고유가 시대에 저렴한 연료비로 관심을 받고 있는 LPG차량(완성차, 엔진개조차량 포함)의 연비특성에 대해 살펴보겠다.

LPG엔진의 연비 특성
LPG, 휘발유, 경유는 탄화수소의 혼합물인데 탄소의 숫자가 많을수록 열량이 높다. LPG는 4개의 탄소가 결합된 ‘부탄’, 휘발유는 7개의 탄소가 결합된 ‘헵탄’ 등이 주성분이고, 경유는 10개 이상의 탄소가 결합된 탄화수소가 주성분이다. 탄소에 의한 단순 연비계산으로 경유: 휘발유: LPG는 10:7:4이다.

따라서 LPG는 경유와 휘발유에 비해 열량이 낮다. 실제 연비도 거의 비슷하게 나오는 것이 사실이다. 반면 탄소의 수가 적을수록 탄소화합물에 의한 매연도 적다.

다음으로 밀도의 차이다. LPG는 기체이기 때문에 액체인 경유나 휘발유보다 밀도가 낮다. 따라서 같은 부피(L)의 연료를 사용할 경우 연료의 분자수가 경유나 휘발유보다 LPG가 적기 때문에 연비가 낮아지게 된다. 따라서 연료의 열량과 밀도의 차이, 엔진의 특성 등을 고려할 때 이론적으로 LPG자동차는 경유자동차에 비해 약 45%의 연비가 감소된다.

LPG차(완성차)의 연비 조사결과
국내 완성차 중 경유·휘발유·LPG엔진이 적용되어 생산되고 있는 쏘나타, 토스카, 카렌스, 카니발에 대하여 연비 조사결과를 보면 경유자동차 대비 LPG자동차의 연비가 30∼35% 낮게 나타났다. <참조 표1>

LPG개조 자동차의 연비 조사결과
국내에서 운행 중인 디젤차 중 LPG엔진 개조 대상차량인 갤로퍼, 포터, 그레이스, 스타렉스(이상 D4BB, D4BH엔진), 봉고, 프런티어(이상 J2엔진)등에 대하여 연비를 조사한 결과 경유차를 LPG로 개조한 자동차는 완성차에 비해 5∼10% 연비가 저하되는 것으로 나타났다.

이는 노후화된 자동차를 개조한데 따라 나타나는 것이며 또한 운전 습관에 따라 다르게 나타날 수 있다. <참조 표2>

LPG자동차의 잇점
 연료가격 면에서 가솔린과 경유에 비해 LPG의 경쟁력이 뛰어나다. 예를 들어 NF소나타가 연간 3만km를 운행할 경우 LPG자동차는 휘발유자동차에 비해 174만7,500원이 경유자동차에 비해 57만7,500원이 절약된다.<표3>

LPG는 기체 상태로 공기와 혼합하므로 혼합 상태가 균일하고, 이론 공연비에 가까운 값에서 완전연소가 이루어진다. 또한 연소속도가 가솔린보다 느리고 옥탄가가 높으므로 노킹을 일으키지 않아 엔진소음이 적다.
아울러 LPG자동차는 엔진 연소실에 카본(탄소) 부착이 없어 점화플러그의 수명이 연장된다.

LPG는 비점이 낮아 실린더 내부에서 완전 기화되어 오일을 묽게 만들지 않을 뿐더러 첨가제를 따로 넣지 않아 카본이나 회분에 의해 오일이 오염될 염려가 없다. 따라서 오일의 희석·오염·카본의 고착·금속의 부식이 거의 없으므로 오일 교환시기가 연장(가솔린 대비 약 1.5~2배)된다.

또한 퍼콜레이션, 베이퍼록 현상이 없고, 매연이 발생하지 않으므로 대기오염을 일으키지 않고 친환경적이다. 또한 유황성분이 적어 배기가스에 의한 금속류의 부식 등 손상이 적다.

경유차를 LPG차로 개조할 경우

앞에서 LPG연료의 특성에서 살펴 본 바와 같이 LPG는 가솔린이나 경유에 비해 열효율의 차이, 동일 체적당 밀도의 차이, 엔진의 특성으로 인하여 같은 부피(L)를 사용하였을 경우 주행거리가 짧다.

가령 서울에서 부산까지 갈 경우 경유자동차는 1번 주유하면 도착 할 수 있으나, LPG자동차는 도중에 보충하여야 하므로 운전자는 연료주입의 횟수가 많아 연비가 나빠진 것으로 생각하게 된다.

그러나 이는 연료나 엔진의 특성에 의한 것이지 경유자동차를 LPG로 개조하였다고 연비가 나빠진 것은 아니다.

다만 연비는 날씨, 온도, 습도, 주행거리, 차량관리상태, 차량중량, 운전자의 운전습관 등에 따라 달라지는데 특히 경유차를 몰던 운전습관으로 LPG차를 운행하면 일부차량에서는 운행패턴의 변화로 연비가 감소될 수 있다. 따라서 이를 줄일 수 있는 가장 실용적이며 간편한 방법인 ‘ECO-DRIVE(친환경운전)’를 생활화 한다면 연비향상에 많은 도움이 될 수 있다.

LPG연료는 날씨가 더우면 기체의 특성으로 팽창하고 추우면 수축한다. 하지만 기화기는 이러한 계산을 못하고 일정한 압력으로만 연료를 분사시키므로 동일 압력에서 원하는 양만큼 분사해주지 못하게 된다. 이는 경유자동차를 LPG로 개조한 자동차뿐만 아니라 완성차에서도 동일하게 발생되고 있는 문제이며 과거의 MIXER(기화기방식) 타입과 달리 LPLi(Liquid Phase LPG Injection, 액상분사방식) 타입에서는 시동성 문제가 많이 개선된 실정이다.

또한 센서 및 점화계 이상으로 시동에 문제가 발생할 수 있으므로 이러한 부품을 자주 점검하여 사전에 예방하여야 한다.

[철인]

그래도 결국은 LPG가 싸다는 결론이네요...

[금송]

lpg개조차 그레이스6밴 1년 타보았는데 다른것은 다좋은데 (시동도 잘 걸리고,타르 제거도 필요없고등 등..) 연비가...30000원에 평균130km감니다. 경고등 한두번 들어오고 길가에서 멈추더군요..완전히 그랜져수준. .하여 딜러들은 (200-250 정도에 팔며) 자기들은 80-100만원에 가져가며,수출도 안된다고 하니 참고 하십시요..^^2500cc이상lpg 하마중 왕하마입니다..

[풍운거]

흑! 카니발 개조했는데, 시내 리터당 3키로 탈때도 있구요.ㅠㅠ 엔진오일 말라서 미칠 지경이랍니다.

[조요한]

아 이렇구나 근데 파워면에서는 엘피지가 많이 떨어 지지 않을까요?