[[디젤車의 종말](종합)]
디젤車, 멈춘 성장엔진…브레이크 없는 '쇠락의 질주'
[디젤車의 종말]①국내 디젤차량 신규 등록 3년 전보다 11% 감소...주요 車기업 '탈 디젤' 선언
디젤 차량의 종말이 다가오고 있다. 주요 자동차 업체들이 ‘탈(脫) 디젤’을 선언하고, 경영자원을 친환경차에 투자하고 있어서다.
아우디폭스바겐의 디젤게이트에 이어 최근 BMW 디젤 차량 화재의 영향이 큰 것으로 보인다. 이미 국내 시장도 디젤 차량 판매가 3년 전보다 11% 이상 줄었다.
9일 한국자동차협회에 따르면 올 1~8월 국내 디젤 차량 신규 등록대수는 55만4348대로 2015년(1~8월)과 비교하면 11.2%(6만9818대)나 줄었다. 같은 기간 전체 차량 판매가 3.7% 증가한 것을 감안하면 체감하는 감소폭은 더 크다.
업계에서는 디젤 차량이 한계가 봉착했다는 평가다. 김필수 대림대 교수는 "디젤 차량이 환경적으로 가장 취약하다는 점을 감안하면 미래에 가장 먼저 없어질 모델로 보인다"며 "높은 효율을 요구하는 특수차량을 제외하면 내연기관 차량에서 디젤은 사라질 것"이라고 말했다.
하지만 2015년 아우디폭스바겐의 ‘배출가스 조작’이 드러나면서 모든 것이 바뀌었다. 아우디폭스바겐은 전 세계에 판매한 디젤 차량 1100만대에 소프트웨어 조작 장치를 달아 배출 가스시험을 허위로 통과했다. 싸고 연비는 좋았으나 친환경차라는 이미지는 조작된 것이었다.
배출가스를 줄이기 위한 방법은 있었다. SCR(선택적촉매환원장치) 등을 추가로 설치하면 배출가스 기준을 충분히 통과할 수 있었다. 하지만 SCR은 기본 가격이 200만원 이상 비싸고, 경유 5만원어치를 주유할 때마다 1500원가량의 요소수를 넣어야 했다. 유지비가 적은 디젤 차량의 이점이 사라지는 셈이다.
BMW는 SCR 장착 대신 배출가스저감 장치인 EGR(배기가스재순환장치)의 한계를 끌어 올리다 결함이 발생했다. EGR 결함으로 올해 국내에서만 40대 이상의 차량이 불에 탔다. 최근 EGR 교체 차량에서도 화재가 발생하면서 업계에서는 소프트웨어 결함 가능성이 제기 되고 있다.
한 독일 자동차 기업 임원은 "디젤엔진 자체는 매우 훌륭하고 한때 글로벌 시장의 흐름이었다"며 "하지만 더 이상 과거와 같은 영광은 없을 것"이라고 지적했다.
현대차는 ‘그랜저’, ‘쏘나타’, ‘i30’, ‘맥스크루즈’ 등의 디젤 모델 생산을 중단했다. 기아차의 ‘K5’, ‘K7’도 디젤 모델 생산이 오래 버티지 못할 것으로 보인다. 업계에서는 장기적으로 승용차 부문에서 디젤 모델 생산을 중단할 것으로 전망한다.
이미 FCA(피아트클라이슬러)는 2022년까지 모든 디젤 차량 생산을 중단하기로 결정했고, 토요타는 유럽시장에서 디젤 모델 판매를 순차적으로 중단하고 있다. 닛산과 볼보도 차세대 디젤엔진 개발을 중단하고, 그 자원을 친환경차에 투자하기로 결정했다.
하이브리드 모델의 가격과 내구성이 개선되면서 찾는 소비자가 빠르게 늘고 있는 것도 ‘탈 디젤’의 원인 중 하나다. 올해 하이브리드 모델의 국내 판매 비중은 4.6%로 2015년(2.1%)보다 2배 이상 높아졌다.
전기차와 수소전기차도 자리를 잡고 있다. 김 교수는 "정부차원에서 하이브리드나 플러그인하이브리드 등에 대한 지원을 늘릴 필요가 있다"며 "전기차와 수소전기차는 과거 100년간 가솔린과 디젤이 내연기관을 양분했듯이 향후 친환경차 시장을 나눠가질 것"이라고 전망했다.
김남이 기자
"노후 디젤차 도시로 들어오지 마세요"
[디젤車의 종말]②노후 경유차 운행제한, 조기폐차, 저감장치 설치 등 서울·경기 위주 시행
미세먼지가 심한 날 노후 경유차 운행을 제한하는 '노후 경유차 운행제한' 제도는 현재 서울과 경기도를 중심으로 시행되고 있다.
서울시는 지난 6월 1일부터 미세먼지 비상저감 조치가 발령된 날 서울 전 지역에서 노후 경유차를 운행하면 과태료 10만원을 부과하고 있다. 제한 대상은 2005년 12월 이전 등록된 모든 경유차로 등록지 기준 서울 20만대, 수도권 70만대, 전국적으로는 220만대(전체 등록 차량의 9.6%)이다.
서울시는 노후 경유차 운행제한제도 시행과 함께 조기 폐차, 매연저감장치 부착과 같은 배출가스 저감사업 지원도 병행하고 있다. 2005년 이전에 제작된 노후 경유차를 폐차하면 중·소형차는 최대 165만원, 대형차는 최대 440만~770만원까지 보조금을 지원한다.
또 저공해 조치를 하고 차량 운행기간 연장을 원하는 차량 소유자에게는 매연저감장치 부착비용이 지원된다. 저감장치 부착비용의 90%는 서울시에서 지원하며 차량 소유자는 10%만 부담하면 된다.
이밖에 서울시는 작년부터, 인천·경기는 올해부터 2005년 이전에 등록된 오래된 경유 차량에 대해 배기가스 배출 정도 검사를 실시하고 있다. 일정한 기준을 통과하지 못한 차량은 운행이 제한된다. 이를 어기고 적발되면 첫 회는 경고, 두 번째부터는 20만원 과태료가 부과되며 누적되면 최고 200만원까지 늘어난다.
정치권에서는 6·13 지방선거 이후 수도권 시·도지사가 한자리에 모여 '노후 경유차 운행제한 공동 전선'을 만들었다. 지난 7월 6일 박원순 서울시장, 이재명 경기도지사, 박남춘 인천시장 등 수도권 자치단체장과 김은경 환경부 장관은 간담회를 열어 미세먼지 해결 방안의 하나로 노후 경유차 운행제한을 하자는데 합의했다.
2005년이 기준이 된 이유는 유럽의 경유차 배출가스 인증기준인 '유로-3'가 2005년 국내에 처음 도입됐기 때문이다. 유로-3 기준은 ㎞당 질소산화물(NOx) 배출량을 0.5g 이내로 규정했는데 이후 기준이 갈수록 강화되면서 2014년 도입된 유로-6의 경우 0.08g으로 인증 기준이 대폭 강화됐다.
문제는 아예 인증 기준 자체가 도입되지 않은 2005년 이전에 출시된 노후 경유차들이다. 질소산화물은 중형 화물차가 4.338g, 대형 화물차가 9.006g에 달한다.
한국자동차환경협회에 따르면 질소산화물 배출 주범인 노후 경유차는 2005년까지 410만대가 출시됐다. 유로-4(2006년 도입) 모델은 160만대에 달한다.
디젤車 "가성비로 수송혁명…매연은 아킬레스건"
[디젤車의 종말]③1892년 루돌프 디젤이 발명, 높은 연비 저렴한 연료로 수송수단...배기가스 논란 지속
'디젤 엔진의 아버지'는 바로 독일의 기술자 루돌프 디젤이다. 120여년 전인 1892년 최초의 실용적인 디젤 엔진을 발명, 현재까지도 수송은 물론 전 산업에서 지대한 영향을 미치고 있다.
실린더에 흡입된 공기를 20대1의 고압으로 압축하면 공기의 온도가 500도 이상으로 높아지고, 여기에 중유나 경유를 분사해 자연 발화·폭발시켜 동력을 얻는 원리다.
1903년 선박용 디젤 기관이 최초로 제작됐다. 이어 1923년 12월 메르세데스-벤츠가 최초의 디젤 트럭을 선보였고, 이후 1936년에는 최초의 디젤 양산 승용차인 260D 모델을 내놨다.
2차 세계대전 후 디젤 엔진 수요는 다양한 분야에서 폭발적으로 늘었다. 소형 자동차뿐 아니라 철도·중장비·트럭·선박·비행기에 이르기까지 사실상 대부분의 수송 수단에 쓰이고 있다. 자동차와 일부 항공기에만 쓰이는 가솔린 엔진과는 대비된다.
디젤차 급성장의 배경엔 무엇보다 높은 '가성비'가 있다. 디젤 엔진 열효율이 가솔린 엔진보다 뛰어나고, 이에 따라 연비도 더 높다. 가솔린엔진의 에너지효율이 25% 정도이며, 디젤엔진은 35% 정도로 높다. 또 배기량 대비 토크도 강력하다. 엔진 내구성도 탄탄하다.
경유가 산업 용도로 많이 쓰이다 보니 우리나라를 포함한 대다수 국가에서 정책적으로 경유 가격을 휘발유에 비해 낮게 책정한다.
'기름 한 방울 나지 않는' 비산유국 일반 승용차 운전자로선 매력적인 혜택이다. 국내에서도 2010년대 들어 고유가 기조가 이어지며 디젤차 수요가 급팽창했다.
물론 미세먼지저감장치(DPF), 질소산화물 저감장치(LNT), 선택적 환원장치(SCR) 등 후처리 기술(장치)을 통해 이를 극복하려는 시도가 이어지고 있는데, 한편으론 엔진 가격을 높이는 요인이 되기도 한다. 독일 자동차 기업들은 가솔린 엔진에 비해 이산화탄소 발생량이 덜하다는 근거로 '클린 디젤' 마케팅을 써오기도 했다.
그러나 유로6 이후로 배출가스 규제가 극도로 강화되면서 고도의 기술을 적용하기 위해선 막대한 투자비가 소요될 수밖에 없다. 그러다 보니 자동차 기업들은 눈속임의 유혹에 빠질 수도 있다.
실제 배출가스를 조작하다 적발된 대표적 사건이 바로 2015년 '폭스바겐 디젤게이트'다. 이 후폭풍으로 '더티 디젤'이란 오명을 안게 됐다. 주요국 정부는 디젤차 운행제한을 추진 중이고, 자동차 업체들은 디젤차 생산을 중단하는 대신 전기차로 투자를 돌리고 있다.
배충식 KAIST 교수(기계공학)는 "유한한 화석 에너지를 가장 효과적으로 사용할 수 있는 디젤 엔진이 사장돼야 하는 기술로 오도되는 것은 바람직하지 못하다"는 주장도 내놨다. 그러나 근본적인 단점이 해소되지 않는 한 디젤을 둘러싼 논쟁은 계속될 것으로 보인다.
장시복 기자
디젤차의 항변…"나 미세먼지 주범 아니다"
[디젤車의 종말]④타이어·브레이크 배출하는 미세먼지가 더 커
아우디폭스바겐의 '배출가스 소프트웨어 조작'은 사실로 판명됐지만, 디젤차가 '미세먼지의 주범'이라는 오해까지 뒤집어쓰고 있기 때문이다. 사실 디젤차 자체가 미세먼지의 주범이 아니라는 주장들도 많다.
전문가들은 미세먼지 증가와 관련해 "자동차 배기가스보다는 타이어와 브레이크가 문제"라고 지적한다.
스위스 재료시험연구원(EMPA)에 따르면, 마모성 타이어와 브레이크 패드가 배출하는 미세먼지가 전체 미세먼지의 5분의 1을 차지한다. 마모되어 발생한 입자는 호흡기를 자극한다. 이들 입자는 카드뮴, 구리, 아연, 납 등의 중금속 등 유해물질이 섞여 있다.
국내 미세먼지 오염 원인별은 중국발(30∼35%), 도로상 및 비도로상 오염원(15∼20%), 발전소와 난방용 화석연료(10∼15%), 산업체(5∼10%), 소각로(5∼10%), 기타 생활상에서 배출되는 오염원(20∼25%·불법 연소, 공사장, 농업 활동, 토양 비산, 산불, 해염 등 자연) 등으로 알려져 있다.
국립환경과학원에 따르면 2012년 기준 전국 미세먼지(PM10) 배출량의 65%는 제조업 연소가 원인이고, 이 중 차량이 포함된 도로이동오염원은 12%에 불과하다.
서울 등 수도권에서는 도로이동오염원 비중이 절반 가까이 차지한다. 문제는 비산먼지(날림먼지)가 이 모든 원인물질을 합친 것보다 훨씬 많다는 점이다. 서울의 경우 차량에서 나오는 미세먼지가 연간 79만3470㎏인데 건설현장, 공사차량의 타이어 마모 등에서 나오는 비산먼지는 767만9351㎏에 달한다.
직분사 방식의 휘발유 엔진에서 나오는 미세먼지 양은 디젤 엔진보다 결코 적지 않다는 조사 결과도 다수 존재한다.
독일 자동차클럽인 ADAC가 실험한 결과에 따르면 직분사 방식 휘발유 엔진을 사용하는 BMW 116i가 규정치를 훨씬 넘어서는 미세먼지를 배출하는 것으로 나타났다.
아우디폭스바겐 사태로 논란의 중심이 된 질소산화물 역시 디젤 자동차만의 문제로 보기는 어렵다는 지적이다.
영국 기업 에미션스 애널리틱스가 테스트한 결과 가솔린 차인 포드 몬데오 가솔린은 시내 주행 시 290㎎/㎞의 질소산화물을 내뿜는 것으로 나타났다. 이는 가솔린 기준 배출량의 4.8배에 해당할 뿐만 아니라 디젤 엔진을 사용하는 폭스바겐 골프보다 높은 수치였다. 외곽도로 측정치에서도 포드 몬데오 가솔린은 기준치의 2.6배인 153㎎/㎞의 질소산화물을 배출했다.
한편 유로6 기준을 충족하는 폭스바겐 골프는 시험에 포함된 디젤차 중 가장 낮은 질소산화물 배출량을 보였다.
현대·기아차는 친환경차가 시장에서 본격 받아 들여지기 시작하는 시점이 2025년이 될 것으로 전망하고 있다.
2025년까지는 전 세계 판매 차량의 약 90%가 여전히 가솔린·디젤 엔진으로 구동하는 내연기관차일 것으로 전망됨에 따라, 현대·기아차는 연료효율을 높이고 배출가스를 줄이는 파워트레인(엔진·변속기) 개발을 친환경차 전략과 함께 가져갈 예정이다.
독일 메르세데스-벤츠 역시 2025년까지 판매차량의 75%는 '여전히' 내연기관일 것으로 전망하고 있다.
벤츠는 "친환경차 변화를 주도하지만 2025년까지 전체 판매 차량의 75%는 내연기관을 유지하겠다"고 밝힌 바 있다. BMW 역시 2025년까지 내연기관 75%, 친환경차 25% 비중으로 가져갈 계획이다.
황시영 기자
원유 220℃까지 끓이면…디젤연료 경유 생성
[디젤車의 종말]⑤원유 220~250℃에서 얻을 수 있어…세금 적어 휘발유보다 저렴한 편
흔히 디젤을 경유라고 생각하지만, 경유는 원래 '디젤 오일' 대신 '가스 오일'로 불렸다. 이전까지 주로 도시가스의 열량을 높이는데 사용됐기 때문이다. 독일 발명가인 루돌프 디젤(Rudolph Diesel) 박사가 1894년 2월 휘발유 엔진 대체할 '디젤 엔진'을 발명하면서 상황이 바뀌었다.
한국석유공사에 따르면 발명 이후 대부분의 경유(약 80%)가 디젤 엔진의 연료로 쓰이게 됐다. 그때부터 경유는 '디젤 오일'이라는 이름을 갖게 됐다.
이러한 경유를 얻는 방법은 간단하다. 모든 유종의 성분이 섞여 있는 원유를 계속 끓이면 된다. 먼저 끓는 점이 35도로 가장 낮은 액화석유가스(LPG)부터 분리가 시작된다. 이후 휘발유, 나프타(Naphtha), 등유·항공유, 디젤, 윤활유, 중유 순이다.
등유 다음으로 유출되는 유종이 경유다. 경유는 끓는점이 220~250℃ 범위에 속하며 휘발성이 낮아서 불이 쉽게 붙지 않기 때문에 폭발의 위험이 적다는 특징이 있다. 탄화수소(탄소와 수소로 이루어진 유기화합물의 총칭)가 주성분인 액체이며, 약간의 점성도 있다. 색은 무색이나 연한 노란색·갈색을 띠고 있다.
환경 규제가 강화됨에 따라 정유사들은 여기서 또 한 번의 정제 과정을 거친다. 단순 정제를 통해 주요 성분을 분리하고 이를 고도화설비를 통해 다시 한번 걸러내는 것이다. 경유의 경우 황 성분을 제거하는 공정인 탈황 시설을 거치게 된다. 한국은 2009년 이후 휘발유와 경유의 황 최대 함유량 기준을 10ppm 이하로 규제해오고 있다.
이렇게 만들어진 경유는 주유소를 통해 일반 소비자들에게 판매된다. 대게 경유는 세금이 적어 휘발유보다 저렴하다. 지난 10월 첫째 주 전국 주유소에서 판매된 보통 휘발유 가격은 리터(ℓ)당 1659.6원을 기록했다.
반면 경유는 전주보다 10.0원이 오르긴 했지만, 1461.5원 수준이다. 한국석유공사에 따르면 휘발유와 경유의 판매 가격 중 세금 비율은 각각 54%, 45%이다.
한민선 기자
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김남이 기자 kimnami@mt.co.kr, 황시영 기자 apple1@mt.co.kr, 장시복 기자 sibokism@mt.co.kr, 한민선 기자 sunnyday@mt.co.kr
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