지구온난화, '스모그' 현상의 원인은?

[전영화]

 

자동차 공학에서부터 진정한 '흡입' 행정 이루어져야

14.03.03 18:14l최종 업데이트 14.03.03 18:14l

윤정노(yuri2212)

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▲  영화 '투모로우' 포스터. 지구온난화에 따른 대재앙을 그린 영화다.
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지구온난화에 따른 대재앙을 그린 영화 <투토로우>(2004).

계속되는 지구온난화로 인해 북극과 남극의 빙하가 녹아내려 해수온도와 해류의 흐름을 바꾸고, 그로 인해 기상 패턴이 변화하여 극저온의 태풍이 지구 여러 곳을 강타해 빙하기로 접어든다는 가설을 기반으로 구성된 영화이다.

물론 기후학자들은 영화와 같은 과정을 거쳐 지구 곳곳에 이변적인 해일과 우박, 태풍이 급격하게 일어나는 일은 불가능하다고 말하고는 있지만, 현재 전 세계의 해수면은 지구온난화 현상으로 인해 상승하고 있고 그로 인한 기상 이변이 일어나고 있어 영화에서 연출된 장면들이 결코 허구라고 생각할 수만은 없는 실정이다.

지구온난화 현상은 이산화탄소, 메탄 등의 온실가스 양이 너무 많아져 지구를 뜨겁게 만들고 있는 것을 말한다.

사실 온실가스는 태양광선에 의해 가열된 지구표면에서 발생되는 적외선의 일부를 흡수해 사람이 살기에 적당한 온도를 만들어 줄 수 있기 때문에 적정량의 온실가스는 필요하다. 하지만 현재는 온실가스의 농도 증가율이 빠르게 증가하는 추세에 있기 때문에 지구온난화 현상의 문제점을 가중시키고 있다.

지구온난화 현상, 온실가스 중 이산화탄소가 주원인

여러 가지의 온실가스 중에서도 가장 큰 비중을 차지하는 것이 '이산화탄소'이다. 석탄, 석유와 같은 화석연료의 사용이 이산화탄소의 농도 증가율에 가장 큰 영향을 준다. 산업혁명 이후 이산화탄소 농도 증가율은 빠르게 증가(1960~2005년 평균 증가율: 1.4 ppm/년)하고 있고 이미 전 세계적으로 10억대가 넘는 자동차에서 내뿜고 있는 배기가스는 이를 더 가속화하고 있다.

가솔린, LPG 등의 화석연료를 사용하는 자동차에서 연료가 불완전연소가 될 경우 일산화탄소와 탄화수소가 발생한다. 반면에 질소산화물과 이산화탄소발생 농도는 낮아진다. 그러나 완전연소가 되면 정반대로 일산화탄소와 탄화수소는 발생하지 않지만 질소산화물과 이산화탄소발생량이 상대적으로 증가한다.

디젤 연료를 사용하는 자동차도 연소방식이 다르긴 하지만 마찬가지로 불완전연소가 될 경우 속칭 검댕이라고 부르는 매연이 발생하게 되며 반면에 질소산화물과 이산화탄소 발생 농도는 낮아진다. 그러나 완전연소가 되면 매연은 발생하지 않지만 질소산화물과 이산화탄소 발생량이 증가한다. 이때 발생하는 질소산화물이 대기 중에 농축되어 떠돌다가 태양광선 중 자외선과 화학반응을 일으켜 안개가 낀 것처럼 변하는 것이 '스모그'현상이다.

근본 원인은 자동차 공학에서부터 비롯, 진정한 '흡입'행정 필요해

지금과 같은 자동차의 공학의 연료공급으로는 이래도 문제, 저래도 문제가 되고 있다. 주행상황에 따라 엔진이 필요한 만큼의 연료만이 흡입되어 완전연소될 때 질소산화물과 이산화탄소의 발생량이 최소화될 수 있는데, 현재의 자동차공학에서는 엔진에 불필요하게 많은 양의 연료가 강제적으로 주입되어 불완전연소가 일어나게 되어 일산화탄소, 탄화수소 등의 매연이 발생해 대기환경을 오염시킬 뿐만 아니라 인체의 건강을 위협하게 된다. 과도하게 주입된 연료가 완전연소 되더라도 엔진의 온도상승에 의해 이산화탄소와 질소산화물의 배출량이 증가하기 때문에 지구온난화와 스모그 현상의 문제를 야기 시킬 수밖에 없다.

자동차 공학에서는 '흡입'행정 시 공기와 연료가 피스톤에 의해 흡입되어 혼합가스를 형성한다고 밝히고 있다. 그러나 사실은 흡입에 의해 연료가 공급되는 것이 아니라 공학에서 말하는 내용과는 정반대로 '주입'에 의해 연료를 공급하고 있는 것이 현재의 기술이다.

'흡입'과 '주입'은 정반대의 표현이다. 자동차 공학에서 '흡입'은 주행 중 수시로 변화하는 주행조건에 따라 피스톤이 스스로 연료를 빨아들이는 것을 말하지만, '주입'은 주행조건과 관계없이 연료를 강제적으로 엔진에 밀어 넣는다는 것이다.

강제주입에 의한 밀어 넣기 식 연료 공급은 15% 이상의 연료를 낭비할 수밖에 없어 주행조건이 수시로 변화하는 자동차를 대상으로 한 연료공급으로는 결코 적절한 방식이 될 수 없다.

해결책은 '주입'행정을 '흡입'행정으로 자동조절 해주는 장치 도입 뿐

▲  (주)쓰리엔텍의 연료공급 자동조절장치 '매직캡슐'. 기존의 자동차 공학과 기후 문제에 큰 변화를 가져올 것으로 예상된다.
ⓒ 쓰리엔텍	관련사진보기

다시 말해, 자동차 공학에 무지한 소비자들은 주입에 의한 강제로 밀어 넣기 식 연료공급으로 인해 낭비되는 연료값으로 주머니를 내어줄 수밖에 없는 현실이다. 이렇게 낭비되는 연료로 인해 엔진에서 불완전연소가 일어나 인체에 유해한 배출가스가 발생하게 되고, 설령 낭비되는 연료가 완전연소가 되더라도 엔진의 온도가 필요 이상 상승하게 되어 엔진에 스트레스를 줄 뿐만 아니라 스모그현상의 원인인 질소산화물을 배출하고, 지구온난화 현상의 원인인 이산화탄소 배출량이 증가돼 기준치를 초과함으로써 저탄소 협력금, 일명 '탄소세'를 부담해야만 해 소비자들은 이중고를 겪고 있다.

이런 자동차 공학의 문제를 해결한 기술을 보유하고 있는 회사가 바로 인천에 본사를 두고 있는 (주)쓰리엔텍(www.3entech.com) 이다. 쓰리엔텍은 자동차의 '연료공급압력을 자동으로 조절하는 장치'를 개발 및 제작하고 있다.

이 장치를 직접 개발한 최인섭 회장은 "자동차는 주행조건에 따라 피스톤에서 연료를 흡입하는 압력도 수시로 변화하기 때문에, 현재 '주입'에 의한 잘못된 연료공급을 피스톤이 요구하는 만큼의 연료만을 '흡입'할 수 있도록 자동 전환시켜 주는 조절장치가 필요하다"며 "무려 13년간에 거친 연구개발 끝에 '주입'행정을 '흡입'행정으로 완벽하게 자동 전환시킬 수 있는 '매직캡슐'를 개발하게 되었다"고 말한다. 또한 "이로 인해 15% 이상의 연료절감효과는 물론 엔진에 스트레스를 주지 않아 엔진의 성능 및 승차감이 놀라울 정도로 개선된다"고 밝히고 있다.

특히 이 기술은 자동차 이외에도 내연기관을 사용하고 있는 모든 제품에 적용이 가능해 국가적으로 연료의 낭비를 방지하고 매연발생에 따른 환경오염을 크게 줄일 것으로 예상된다. 최 회장은 이러한 기술력을 인정받아 지난해 말 (사)한국신지식인협회에서 선정하는 '한국신지식인상' 발명부분을 수상하기도 했다.

주행상태에 따라 엔진이 필요한 만큼의 연료를 흡입할 수 있게 해주는 '연료공급자동조절장치'가 자동차 제조단계에서부터 적용된다면 국내 자동차 시장은 물론 세계 자동차 산업의 판도가 송두리째 변할 것으로 예상되고, 그 결과로 지구온난화와 스모그 현상의 문제도 대폭 완화될 것으로 보인다.

덧붙이는 글 | 이 기사는 와이즈뉴스(http://www.whysnews.com), GTN-TV(http://www.gtntv.co.kr), 내외신문(http://naewaynews.com)에도 실렸습니다. 오마이뉴스는 직접 작성한 글에 한해 중복 게재를 허용하고 있습니다.