[머니투데이 안정준기자][[Car & Life]연료 단점 극복과정에서 연비와 힘 올리는 기술 나와]
디젤자동차 전성시대다. 연비와 힘을 겸비한 디젤엔진의 장점이 부각되면서 판매가 갈수록 늘어나고 있다. 특히 올해 1~7월 수입 디젤모델은 5만3916대가 팔리며 전체 수입차 판매의 60%를 차지했다. 이에 위기감을 느낀 국산 브랜드도 디젤 엔진이 장착된 세단형 모델을 내놓고 있다. 하지만 디젤 엔진이 하루아침에 주목을 받게 된 것은 아니다. 한때 '소음과 진동이 심한 차'라는 인식 때문에 소비자들의 외면을 받기도 했다. 디젤 엔진은 어떤 방향으로 진화를 해 오늘에 이르게 됐을까?
디젤 엔진의 연료인 디젤(경유)는 끓는점(비점)이 가솔린(휘발유)보다 상대적으로 높다. 휘발유의 비점이 섭씨 30~200도인 반면 경유는 240~350도다. 힘을 얻으려면 연료를 연소시켜야 하는데 경유는 휘발유 보다 높은 열과 압력을 가해야 하는 셈. 이 같은 경유의 특징은 자동차 연료로서 단점이 될 수 있지만 이를 극복하기 위한 과정에서 엔진 구조가 연비와 힘을 올리는 쪽으로 진화가 됐다.
최근 출시된 차량에 탑재된 디젤엔진에는 기본적으로 고압 연료 직분사 장치가 붙어있다. 강한 압축력을 가해야 경유가 연소점 까지 도달할 수 있기 때문이다. 고압 상태가 아니더라도 쉽게 연소하는 휘발유 엔진은 연구진들이 이 같은 고민을 할 필요가 없었다.
하지만 고압에서 연료를 뿌려 자체 연소를 유도하는 과정에서 완전연소율이 높아졌고 이에 따라 연비도 함께 올라가는 효과가 나오게 됐다. 물론 고압 연소에 따른 폭발충격으로 휘발유 차량보다 진동과 소음이 심하다는 단점도 생겨났다. 하지만 이를 완화하는 방음·방진 기술력도 동시에 높아진 상황. 고압 연료 직분사 장치가 붙은 디젤엔진을 보통 커먼레일엔진(CDRI:Common Rail Direct Injection) 이라고 부르는데 유럽과 일본 브랜드의 경우 1990년대에 상용화가 됐다. 국내에서는 현대자동차가 2000년대 초반 상용화 했다.
엔진의 힘을 높여주는 터보 기술도 적용이 됐다. 공기 혹은 혼합기가 실린더로 이동하는 통로에 '터보차저'를 장착해 공기 압축률을 높여 연료 폭발력을 높이는 방식으로 엔진 출력을 높이는 기술이다. 방출되는 배기가스가 날개 달린 터빈을 돌리게 하여 그 힘으로 공기를 압축하는 시스템이다. 근래에는 VGT(Variable Geometry Turbocharger) 기술이 도입돼 터보차저의 단점인 '터보랙'(배기가스가 적을 때 터보차저 작동시간이 지연되는 현상)도 완화시켰다. VGT는 터빈 날개의 각도가 속력에 따라 변화해 배기가스가 적을 때도 터보차저가 원활히 작동할 수 있도록 해주는 장치다.
이 같은 진화를 거쳐 태어난 모델이 최근 출시된 현대자동차 아반떼 디젤이다. 연비와 힘을 올리는 동시에 디젤의 단점인 소음과 진동도 최소화해 연비와 힘, 정숙성을 겸비해야 소비자에 어필할 수 있는 세단형 모델에도 디젤엔진이 적용 된 것.
아반떼 1.6 디젤은 자동 변속기 기준 16.2km/ℓ의 연비를 갖췄다. 최고출력은 128마력, 최대토크는 28.5kg·m이다. 연비 14.0km/ℓ(자동변속기 기준), 최고출력 140마력, 최대토크 17kg·m의 1.6 가솔린 모델과 비교하면 최고출력 빼고 전부 우위다. 경제성(연비)과 순간가속을 좌우하는 힘(토크)가 좋은 셈.
다만 가격은 아반떼 디젤 모델이 가솔린 보다 다소 비싸다. 1.6 모던 디젤 트림의 가격과 1.6 모던 가솔린 트림의 가격은 각각 2090만원, 1890만원이다. 디젤 엔진 구조가 복잡한 만큼 부품이 더 들어가기 때문.
하지만 5년간 10만km 주행 시 투입되는 전체 비용은 디젤 모델쪽이 오히려 낮다. 1.6 모던 디젤을 5년간 10만km 주행할 경우 필요한 비용(판매가격+취득세+공채비용+자동차세+연료비)은 3453만원인 반면 1.6 모던 가솔린으로 같은 기간과 거리를 운행할 경우 비용은 3550만원인 것으로 조사됐다.(리터당 휘발유 1949원, 경유 1745원 기준)
