▲배충식 교수

자동차의 미래기술을 논하는데 있어서 가치 기준으로는 친환경성, 경제성, 기술성, 에너지 안보 등이 있다. 클린디젤이라 함은 유럽의 유로5/6, 미국의 SULEV 등 미래 청정 배기 규제를 만족하는 기술을 의미하며 이는 이미 규제대상 유해 배기물로부터 자유로운 청정기술을 의미함으로써 친환경성에 기본적으로 부합하는 기술이다.

최근 들어서 전세계적으로 온실가스 특히 이산화탄소 저감이 미래기술의 친환경성 척도가 되고 있다. 우리나라도 같은 명분으로 저탄소녹색성장의 발전전략을 채택하고 있어 온실가스 저감기술의 중요성이 부각되고 있다. 클린디젤은 현용 동력기관 중 이산화탄소 배출 수준이 낮은 기술로서 이러한 명분에 적합한 기술이다.

우리나라 디젤자동차 수준도 세계적이지만, 최근 우리나라에도 수입되는 폭스바겐의 1.6리터 TDI디젤엔진 차량이나 푸조의 디젤엔진 차량은 그 연비가 리터당 26km(유럽 기준)라는 놀라운 성능을 보이고 있다. 2리터 TDI엔진차량도 리터당 22km를 보이고 있어 동급 혹은 그 이상의 2~2.4리터 가솔린차량의 두배에 달한다.

이는 연비의 우수성이 최대의 장점으로 꼽히고 있는 하이브리드 차량보다도 탁월한 수준이라 하겠다. 세계시장 기준으로 하이브리드 차량 가격이 적어도 20% 정도 비싸고 배터리의 수명과 가격 문제를 안고 있다는 점을 고려한다면 클린디젤 차량의 수준은 가히 탁월하다.

이는 정밀제어 고압분사가 가능한 커먼레일 디젤연료공급계 기술과 첨단 분사기 기술, 터보과급기, 제어기술 및 신연소 기술들의 진화를 통해 달성되고 있는 것으로 앞으로도 많은 발전 소지를 가지고 있다. 이러한 디젤엔진 차량들은 디젤산화촉매(DOC), 매연필터(DPF), 배기가스재순환(EGR), SCR 등의 후처리 장치의 개발과 관련센서, 제어기술의 발전을 통해 혹독한 배기규제들을 만족해 클린디젤이라 불리게 됐다는 점에서 그 기술적 우수성은 재론의 여지가 없다. 기존 디젤엔진차량이 가솔린차량보다 시끄럽고 진동이 심하다는 편견도 고급기술 적용으로 불식돼가고 있다. 디젤엔진의 기술 발전을 통해 연비가 탁월하게 개선되고 있을 뿐만 아니라 가솔린과 같은 수준의 출력에 높은 토크를 내기 때문에 운전하는 즐거움까지 배가돼 유럽에서는 승용차 등록의 반을 차지하고 있다.

디젤엔진의 이산화탄소 배출이 적은 이유는 연료소비가 적기 때문이다. 석유제품 가격 불안에 따른 연비저감이 소비 시장의 주된 요구인 점을 감안할 때 자동차의 낮은 연료소비는 경제성에 결정적인 역할을 하는 것으로서 경제성 면에서 클린디젤의 장점을 다시 한번 보여준다.

차량의 온실가스 저감은 표면적으로 가장 중요한 명분으로 거론되고 있으나 국가적으로 가장 중대한 문제는 에너지 안보이다. 특히 에너지 절대 수입국인 우리나라 입장에서는 국가 운명에 절대적으로 중요한 관건이다. 특히 지구온난화 및 온실가스 이론에 대한 회의론이 간간히 제기되고 있는 상황을 고려하면 무엇보다 중요한 문제는 에너지 안보이다.

이러한 차원에서 근자에 그린카를 대변하는 기술로 배터리전기차 등이 유행처럼 거론되고 있지만, 장기적으로 신재생에너지를 통한 전기생산과 이를 이용한 전기차 기술이 필요하다. 하지만 전기차는 동력밀도가 낮은 기술적 문제, 전기생산을 신재생에너지로 치환하는 데 소요되는 시간, 비용, 기술적 난제 등을 고려할 때 매우 장기적인 비전과 계획을 가지고 개발해야 하는 대상이다. 따라서 당분간은 유해배기물 저감, 온실가스 저감, 경제성을 만족하는 디젤클린차 기술이야말로 현실성 있는 수송분야의 에너지 안보의 핵심적 기술이라 하겠다.

실제로 IEA, DOE 등 많은 자료들은 2050년까지 연비저감을 수송분야 에너지 안보에 가장 기여도가 높은 기술로 꼽고 있으며, 디젤차 확대가 중요함을 강조하고 있다. 향후 10년 후 (2020년)부터 40년(2050년) 사이에 디젤차 기술이 수송연비 저감 20%를 달성하는 역할을 할 것이며, 그 중에서도 엔진 효율 향상과 배열 회수 기술이 전체의 60%를 기여할 것으로 내다보고 있다. 한편 기타 공력저항 감소, 경량화, 부하 저감 등이 중요하고 2050년까지도 전기를 사용하는 하이브리드화는 전체의 10% 정도 기여할 것으로 내다보고 있다. 이는 간접적으로 전기차의 장기적 접근 전략을 시사하는 것과 아울러 단·중기적 디젤차의 중요성을 보여주는 것이기도 하다.

그렇다면 디젤기술은 장차 신재생에너지의 개발과 함께 사라질 수십년 혹은 백년 이내의 미래기술이라고 할까? 절대 그렇지 않다. 지금의 디젤차는 석유계 디젤연료를 주연료로 사용하는 내연기관의 일종이지만, 이것은 압축착화 연소 기구를 사용하는 경제성 있는 기술로서 사용연료의 다양화로 그 기술을 유지, 발전시켜 나갈 것으로 예상된다.

석유계 액체연료가 고갈된다하더라도 당분간은 GTL, CTL과 같은 매장량이 많은 가스, 석탄으로부터 개질된 보다 청정한 연료가 디젤엔진의 압축착화용 연료로서 사용돼 더욱 청정한 디젤차로서 수송기관을 담당하게 될 것이다. 바이오연료를 이용한 BTL 또한 그 청정기술성이 확보되고 있다. 그 이후 합성연료와 신재생에너지를 통한 수소 연료 공급이 가능할 경우에도 역시 경제성과 시장성을 확보한 성숙된 디젤차 기술은 미래의 수송부문 에너지 안보를 이끌 기술로서 미래성이 있다.