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[자동차 이야기(26)] 디젤자동차의 선택-디젤자동차 바로 알기

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[자동차 이야기(26)] 디젤자동차의 선택-디젤자동차 바로 알기

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◇ 디젤 자동차를 선택하는 것은?

디젤 자동차는 2000년대 초중반부터 디젤 자동차의 생산이 많아지게 되었다. 예전에는 디젤자동차는 주로 화물차용으로 사용한다고 생각해 왔으나. SUV자동차를 선호하는 사람들이 많아지면서 디젤자동차가 급격히 많아지게 되었다. 또 연비가 좋은 디젤 자동차는 기름값을 아끼려는 운전자들로부터 사랑받는 자동차로 자리매김하면서 승용차에도 디젤엔진이 많이 사용되게 되었다.
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디젤 화물자동차(왼쪽)과 디젤 승용차.


◇ 연비 좋은 디젤자동차 선택의 고민?

자동차의 연료로서 디젤은 가솔린 보다 입자상 물질이 많이 배출되어 공기를 오염시키므로 엄격한 규제의 대상이 되기도 했다. 그러나 연비가 좋아 환경적인 문제만 해결된다면 어느 정도 소음이 큰 것은 감수할 수 있었다. 따라서 환경 규제에 민감한 유럽에서는 엄격한 규제를 통과하는 전자제어식 디젤 자동차가 나오기 시작하면서 디젤자동차가 오히려 연비가 좋으므로 리터당 주행거리가 길어 이산화탄소를 덜 배출하는 친환경차로 인식하기까지 이르렀다.

◇ 연비가 좋아 이산화탄소를 덜 배출하는 자동차이지만…

이젠 디젤 특유의 소음도 어느 정도 잡게 되어 승용차에도 디젤엔진이 많이 적용되며 인기를 끌었다. 하지만 최근 디젤 자동차의 분진 등, 여러 문제점이 대두되며 디젤자동차가 점차 쇠퇴하고, 전기자동차나 하이브리드, 그리고 수소연료전지 자동차 등의 친환경자동차가 자리를 잡아가는 것 같다.

디젤자동차의 가장 문제는 바로 오염물질을 많이 배출하는 것인데, 이것을 막기 위한 NOx 저감을 위한 EGR(Exhaust Gas Recirculation; 한번 연소된 연소가스를 다시 실린더 내에 흡입시키는 장치), DOC(Diesel Oxidation Catalyst; 디젤 산화 촉매장치)와 DPF(Diesel Particulate Filter; 매연 속 부산물을 포집해 한번 더 태우는 장치)등을 장착해 배출가스 관리를 하였으나, 관리상에 필요한 부품가격과 비용 등은 선택의 고민을 하게하고 있다.
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DPF(Diesel Particulate Filter)의 구조.

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DPF의 원리.


디젤 차량은 겨울이 되면 여러 가지 문제에 도달하게 되는데 2000년대 후반부터 의무 장착된 DPF 장치는 일정거리를 달려 일정 온도가 올라야 포집된 이물질을 태우게 되는데 추운 날 시내주행만 하게 된다면 차량의 DPF는 점점 막히게 되고 연비까지 떨어지는 악순환을 하게 되는 것이다.

디젤자동차의 연비는 무시할 수 없는 이점이다. 그러나 관련된 부품의 가격은 비싼 편이다. 그래서 자동차의 주행이 많은 경우라면 디젤 자동차가 유리할 것이고, 주행거리가 많지 않은 경우라면 가솔린 자동차가 좋을 것이다.
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DOC(Diesel Oxidation Catalyst)의 원리.


◇ 디젤 자동차는 잘 관리하는 것이 필요하다

디젤 자동차는 부품 가격이 비교적 비싸므로 관리를 잘 하는 것은 매우 중요하다. 관리방법을 알아보자.

기온이 낮은 겨울철에는 적당한 예열을 해야 한다. 차량을 운행할 때 예열이 되지 않은 상태에서 운행을 한다면 차량 부품에 무리가 가고 이후 연료 효율도 떨어지며 불완전 연소로 인한 매연 발생이 증가한다. 뿐만 아니라 압축압력이 높은 엔진 특성 상 실린더의 마모가 급격히 늘어날 수 있다. 따라서 디젤 자동차는 가솔린 자동차에 비해 충분한 예열을 할 필요가 있다.

예열 운전은 습관을 들이는 것이 좋다. 출발 전 시동을 켜놓고 주차브레이크를 걸어둔 상태에서 자동차의 타이어 등 외관을 한 바퀴 둘러보는 것이 좋다. 통상 1분 ∼ 3분 정도의 예열시간만 주어도 자동차의 상태가 좋아지고, 수명을 연장시킬 수 있다. 차량의 부품이 예열 될 수 있도록 정지 상태에서 워밍업하거나, 첫 출발 시에는 엔진회전수(RPM)이 너무 높게 올라가지 않도록 운전하는 것이 좋다.

요즘의 신형 디젤자동차는 거의 모든 자동차에 터보장치가 달려있다. 터보장치는 매우 정밀한 부품으로 작동 시에는 고속회전을 한다. 고속회전을 원활히 하기 위해서는 윤활이 필요한데, 엔진 오일을 공급하여 윤활하므로 적절한 예열과 충분한 오일 공급이 이루어진 후 회전수를 높여야 한다.
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냉각수온계(예열이 필요한 디젤자동차).


터보장치는 배출가스의 압력이 높을 경우 작동되는데, 시동 직후 엔진회전수를 높이면 터보장치가 작동하고, 충분한 오일 공급과 예열이 되지 않은 상태에서 급 가속하여 고 정밀 제품인 터보장치를 망가뜨리게 된다. 따라서 터보장치가 달려있는 디젤자동차는 시동직후 급가속 하지 않는 것이 필요하다.
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디젤 터보장치의 원리.


가솔린 자동차는 상대적으로 예열을 충분히 하지 않아도 된다. 엔진 특성 상 압축압력이 상대적으로 낮아 디젤 엔진처럼 충분한 예열이 되지 않아도 마모가 심하게 일어나지 않는다. 또 특별한 가솔린자동차를 제외하고는 터보장치가 없어 시동직후 급가속에 의한 손상이 없다.

따라서 가솔린 자동차나 전기자동차 보다는 디젤자동차는 생각보다 민감하게 관리해야 오랫동안 제대로 된 컨디션으로 자동차를 운행할 수 있다.

자동차의 연료탱크에는 자연스럽게 수분이 들어가게 되는데, 이 수분은 차량의 인젝터의 고장이나 실린더에서 실화를 만들어 자동차의 부품을 망가지게 한다. 특히 디젤 자동차는 연료 수분제거제를 첨가해 연료통의 수분을 없애는 것이 중요하다. 그래서 화물자동차 같이 엔진이 큰 자동차는 수분제거기를 별도로 설치하기도 한다. 보통 승용차나 SUV 디젤자동차 등의 경우 연료필터 아래쪽에 수분을 제거하는 장치가 있는 경우가 많다.

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연료필터의 막힘(왼쪽)과 왁싱에 의한 막힘.

그런데 날씨가 추운 날에는 디젤 자동차의 연료 속 수분은 연료필터에서 얼거나 왁싱 현상으로 막히게 된다. 이렇게 되는 가장 큰 원인은 연료 속 수분과 디젤 연료특성 때문이다. 보통 디젤 연료는 영하 60℃ 까지는 문제가 없는데, 문제가 되는 것은 바로 디젤 연료의 엔진 내 윤활작용을 위한 파라핀이다. 이 파라핀이 영하 10℃ 정도의 온도가 되면 서서히 고체화 되어 연료라인이 막혀 시동이 안 걸리는 현상이 발생하게 된다. 이때 연료탱크 안에 수분이나 기타 불순물이 파라핀이 굳는 것을 더욱 가속화하기

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연료휠터의 물빼기.

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장형성 신한대 교수

때문에 차량 연료탱크에 있는 수분은 빨리빨리 제거하거나 수분제거제를 통해 미리 대비하는 것이 좋다. 또한 한겨울 외부에 차량을 세워놓는 경우에는 미리 결빙 방지제를 넣어주는 것이 좋다.


장형성 신한대 기계자동차융합공학과 교수