brunch

라이킷 5 댓글

You can make anything
by writing

C.S.Lewis

계정을 잊어버리셨나요?

by 다키포스트 Dec 23. 2022

"디젤차 그만" 현대차도 어쩔 수 없다면, 화물차는?

유로6 이상의 배출가스 규제로 디젤차 사라질 위기
질소산화물, 유독 디젤차만 타격 받는 원인으로 지목
향후 빈자리는 수소전기차가 차지할 전망

내연기관차에 대한 배출가스 규제는 점점 강화되고 있다. 특히 배출가스 규제에 민감하게 반응하는 유럽은 유로6D만으론 부족했는지, 유로7을 준비중이다. 유로7의 등장 배경을 보면 작년 하반기 유럽에서 발표된 친환경 정책 ‘핏포55’의 영향이 크다. 이 정책은 기후위기에 대응하기 위해 2030년까지 온실가스 순배출량을 1990년 대비 55% 줄이는 것을 목표로 하고 있다. 그만큼 환경 파괴에 따른 기상이변이 심각한 상황이라는 것을 짐작해볼 수 있다.

한편 내연기관차에서 발생하는 오염물질들의 배출허용 기준 역시 높아진다. 특히 2030년 이후 신차들은 배출가스의 배출량을 65% 수준으로 낮춰야 하고 2035년부터는 0%로 맞춰야 한다. 즉, 내연기관의 종말이 다가오고 있는 것이다.

제조사들은 비상이다. 가솔린, LPG 엔진 등도 문제지만 특히 디젤 엔진이 허용기준을 더 맞추기 어려운 상황이다. 가솔린 엔진은 질소산화물 등 오염물질 배출량이 디젤보다 낮고 하이브리드 시스템으로 기준치를 비교적 수월하게 맞출 수 있다. 반면 디젤 엔진은 요소수, SCR 등 온갖 장치를 붙여야 하기 때문에 비용 상승 문제가 걸림돌로 작용한다. 일각에서는 유로7 적용시 지금보다 1천만원 넘게 가격이 뛸 것이라는 전망을 내놓기도한다. 특히 디젤 하이브리드의 경우 좋은 대안이 될 순 있으나, 가격 상승으로 인해 상품 경쟁력에서 밀릴 가능성이 높다.

결국 환경규제가 심해질수록 디젤엔진이 설 자리는 없다. 이런 이유로 최근 현대차를 비롯해 글로벌 제조사들이 디젤대신 가솔린 및 하이브리드 체제를 집중 공략하고 있다. 100% 전기차로 전환하기엔 아직 무리가 있기 때문에 차선책을 병행하고 있는 것이다.

[글] 이안 에디터

디젤엔진은 배기량 대비 높은 토크(힘)을 발휘하기 때문에 상용차 시장에선 필수다. 하지만 엔진 자체의 무게가 무겁고 진동이 가솔린 엔진보다 심하며 특히 환경 오염에서 자유로울 수 없다. 매연을 통해 그을음 등 미세먼지가 발생하고 연소과정에서 질소산화물이 발생한다. 특히 질소산화물은 그 자체만으로도 독성을 띄고 있고, 각종 호흡기 질환을 일으키는 주범이기도 하다.

그밖에 유가 상승에 따른 경유가격 불안정도 주된 요인이 된다. 원래 한국을 비롯해 일부 국가에선 보조금으로 경유값을 최대한 억제해 왔다. 경제를 움직이는 화물차들 대부분이 디젤차이기 때문에 유류비 부담을 최소화 하려는 의도가 있었다. 그러나 전쟁 여파로 유가가 불안정해지기 시작했고 지금은 휘발유 가격보다 더 비싸다.

물류 업계 종사자의 부담은 더욱 커질 수 밖에 없고 일반 승용차 차주들도 디젤차를 구매할 이유를 찾기 힘들어졌다. 결국 최근 가솔린 및 하이브리드 신차를 찾은 소비자들이 점점 늘고 있는 추세다. 그렇다면 디젤 엔진의 빈자리는 무엇이 차지할까?

디젤 엔진의 빈자리는 수소전기차가 차지할 가능성이 매우 높다. 사실 전기 화물차도 좋은 대안이기는 하지만 화물차 운용 주기를 봤을 때 수소전기차가 더 유리하다. 전기차보다 훨씬 짧은 충전시간, 수소연료를 이용한 무공해, 저소음에 따른 소음 공해 해결, 배터리 대신 수소연료탱크 장착으로 무게 해결 등 여러모로 장점이 많기 때문이다.

사실상 유일한 양산형 대형 상용차인 엑시언트 FCEV를 기준으로 보면 완충 시 400km 정도 주행할 수 있다. 장거리 운전을 수시로 해야하는 점을 고려하면 다소 부족한 스펙일 수 있다. 하지만 고속도로 이동 등 이동하는 코스가 일정하면 일정 거리마다 수소 충전소를 마련해 안정적인 연료 보급이 가능하다. 게다가 충전시간은 대략 8분 정도로, 1시간 넘게 걸리는 전기차와 비교하면 상당한 메리트다.

즉, 주행거리를 신경 쓸 필요가 없다. 한편 최근 캘리포니아 대기질 개선사업에 투입된 엑시언트 트랙터 버전 모델의 경우 최대 720km 정도 주행 가능한 것으로 알려져, 디젤차를 충분히 대체할 가능성을 엿볼 수 있다.

내구성 역시 어느정도 해결한 모양새다. 넥쏘만 하더라도 16만 km 수준의 내구성을 갖춰 상용차에 적용하기 어려웠다. 하지만 차세대 수소연료전지는 못해도 50만km 이상인 것으로 알려져, 상용화를 위한 최소한의 기준을 맞출 것으로 보인다. 물론, 장거리 운전을 자주하는 상용차 특성상 기대 수명이 100만km 정도는 되어야 보다 안정적일 것으로 예상된다.

한편 수소연소엔진이 다시 재조명 받고 있다. 기존 내연기관 엔진을 손봐, 수소를 연소시켜 동력을 얻는 방식이다. 공기와의 혼합비 범위가 가솔린이나 디젤보다 넓다는 특징이 있기 때문에 수소가 매우 적게 혼합되어도 엔진을 작동시킬수 있다. 특히 연소 이후 발생하는 배출가스의 경우 질소산화물이 약간 생성된다. 그러나 걱정할 수준은 아니며 탄화수소, 일산화탄소, 이산화탄소는 생성되지 않는다. 즉 유로7 기준 충족과 내연기관 차량의 기술 재활용 등 유리한 점이 많다.

다만, 수소는 무게 대비 많은 양의 에너지를 갖고 있지만 엑체연료보다 밀도가 너무 낮다는 단점이 있다. 그래서 실린더로 연료를 직접 뿌리는 직분사 방식에 터보 장착이 강제된다. 이 분야는 유럽과 일본 등 선진국에서 선행 연구되고 있으며 우리나라도 일부 기업을 중심으로 고배기량 수소연소엔진을 개발하고 있다. 2024년에 대형트럭과 버스 등에 처음으로 적용할 예정인데, 과연 실제 스펙은 충분히 대체 가능한 수준일지 좀 더 지켜볼 필요가 있겠다.