[이슈 칼럼] 빠삐 자기방에 태풍 토네이도까지...내연기관차 연비를 높여라

전기차가 기하급수적으로 늘고 있어도 자동차를 주도하는 것은 여전히 내연기관차다. 국내에 등록된 2600만 대 자동차 가운데 2000만 대 이상이 순수 내연기관차다. 순수 전기차 누적 등록 대수는 작년 말 기준 약 40만 대, 올해 27만 대 정도로 전체 자동차에서 차지하는 비중은 미미하다.

따라서 탄소 중립, 환경 측면에서 내연기관 역할은 여전히 중요하고 매우 유효하다. 특히 디젤 엔진 의존도가 높은 상용차와 건설기계 등은 특성상 전기차 전환이 어려워 내연기관이 더 오래 유지될 수밖에 없다. 2030년 이후 내연기관차 판매를 단계적으로 줄이고 2040년 수명이 다한다고 해도 내연기관차는 이후에도 상당 기간 절대 비중을 차지한다.

전기차와 같은 무공해차 보급에 전력을 기울이는 것이 당연하지만 동시에 내연기관차와 하이브리드차 등의 효율화를 높이는 일이 중요한 이유다. 하지만 우리나라 운전자 대부분은 3급 운전, 즉 급출발, 급가속, 급정지가 일상화했고 에코 드라이브 같은 친환경 경제 운전의 중요성을 깨닫지 않고 있다.

2000만 대 이상 내연기관차 운전자 한 사람 한 사람이 경제 운전을 일상화하면 전기차 중심의 탄소중립 시대로 가는 과도기에 매우 유효한 결과를 얻어 낼 수 있다. 전기차 시대라고 해서 내연기관차를 홀대하거나 환경 정책에서 소외시켜서는 안 된다는 것이다. 

운전자 각 개인의 인식 전환과 함께 내연기관차의 효율을 높이고 환경성을 높이기 위한 장치에도 주목할 필요가 있다. 시중에는 엔진을 중심으로 연료 효율성을 높이는 다양한 제품이 판매되고 있다. 이 중에는 유입되는 공기나 연료를 효율화시키는 방법도 있고 냉각수와 첨가제, 엔진오일 첨가제도 큰 효과를 볼 수 있다.

배기가스를 제어하거나 배기가스 후처리 장치인 DPF 등의 매연저감장치 장착이나 오래된 디젤차를 교체하는 것도 내연기관차의 효율성을 개선하는 대표적 기술이다. 이 가운데 최근 연료 첨가제의 효과에 관심이 쏠리고 있다. 노후화가 심한 중고차는 효과가 더 뚜렷하다. 

실린더나 피스톤, 흡배기 밸브 등 엔진 내부의 카본을 제거해 효율성을 높인다. 일종의 동맥경화와 같은 엔진 내부의 각종 찌꺼기를 제거해 각 부분의 기능을 개선하는 데 도움을 준다. 차종이나 차령, 사용 빈도 등에 따라 차이가 있지만 연비가 높아지고 배기가스가 줄어드는 효과도 분명하다. 

오래 전 이런 일도 있었다. 유명 대학의 교수가 근육통이나 부자연스러운 부위에 붙여 혈류를 개선하는 효과로 유명했던 '빠삐 자기방'을 자동차 연료 효율화 장치로 응용한 제품을 들고 왔다. 자동차 연료 라인 주변에 강력한 자석으로 연료 효율화를 높이는 방법으로 실제 효과도 증명이 됐지만 상품화에는 실패했다. 

냉각수 관리도 상당한 효과가 있다. 냉각수는 엔진에서 발생하는 열을 제어해 가장 좋은 환경조건을 만들어 준다. 그러나 냉각수의 절반은 부동액을 사용하기 때문에 엔진 상태를 최적으로 유지하는데 한계가 있다. 냉각수 첨가제는 최대한 물의 성질에 가까운 상태를 유지하게 해 연소효율을 높여준다. 하지만 연비보다 배출가스 저감에 탁월한 효과가 있어 일반 운전자의 관심이 덜한 편이다.

요즘 가장 주목 받는 건 흡입 공기를 제어하는 방법이다. 엔진에 공기를 압축 냉각시키는 터보차저가 대표적이다. 흡입 공기를 압출 냉각은 아니어도 엔진에 유입되는 공기를 자연 흡기 상태에서 유입되는 흐름을 효율적으로 제어해 연소효율을 개선하고 고연비, 배출가스 저감 효과를 볼 수 있다.

흡기 매니폴드에 회오리바람을 발생하게 하는 ‘트위스터’나 ‘토네이도’ 같은 유사한 장치도 있다. 약 15년 전 유사한 장치가 인기를 끌었으나 당시 모 방송에서 ‘소비자를 유혹하는 효과 없는 장치’라고 보도하면서 심각한 타격을 받았다.

실제로 효과가 있음에도 불구하고 다른 엉성한 제품에 휩쓸려 방송이 됐기 때문이다. 언론중재위원회 결정으로 수개월 후 정정 방송이 나갔지만 당시 회사는 문을 닫아야 했다. 지금은 유사한 제품들이 범람하고 있다.

그러나 고가이고 종류도 많아 사용에는 많은 주의가 필요하다. 내부 공기 흡입통로에 장치를 장착하는 만큼 날개 각도가 잘못 설계됐거나 흡입되는 공기와 함께 날개가 돌아가는 제품, 흡입되는 날개 단면이 두꺼워 도리어 공기 흐름을 방해하는 제품, 심지어 고정이 잘못돼 날개가 부러져 딸려 들어가 엔진 손상으로 이어지는 불량 제품도 상당하다.

최근에는 가장 이상적인 날개 각도와 견고한 재질, 입구의 단면 두께 등을 최소화해 날개의 고정력을 강화한 제품이 등장해 시선을 끌고 있다. 승용차보다는 대형 트럭 등에 더 효과적이라는 것도 입소문을 탔고 해외 기관으로부터 인증을 받은 제품도 있다. 

많은 운전자가 연료 효율성을 높이기 위해 운전 습관을 바꾸고 조금이라도 효과가 있다면 관심을 보인다. 일반적인 차량 관리도 중요하지만 앞서 얘기한 첨가제나 흡기 매니폴드의 추가 장치가 연료 효율성 개선에 도움이 되는 건 사실이다. 

아쉬운 것은 내연기관차의 효율을 개선할 수 있는 제품이 범람하고 있지만 정부가 이를 제대로 선별해 믿을 수 있는 제품을 선택할 수 있게 하는 인증 등의 절차에는 소홀하다는 사실이다. 전기차 시대로 가는 과도기의 공백에서 내연기관차 관리가 보다 중요해진 만큼 제대로 된 제품을 지원하고 소비자가 믿고 선택할 수 있는 절차를 마련해야 할 때다. 

김필수 교수/[email protected]