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배기가스 배출기준을 말하다, 유로6도입과 전기차의 미래

다나와자동차
2014.09.04. 17:12:38
조회 수
 19,300
 1

유로(EURO) 굉장히 익숙한 단어죠. 유로는 유럽연합 15개 회원국들이 함께 쓰고 있는 단일 화폐의 명칭입니다. 2002년 7월 부터 전면적으로 통용되기 시작했으니 유로 화폐의 역사도 벌써 10년이 넘었군요. 하지만 유로라는 단어 뒤에 숫자가 붙으면 익숙한 경제용어에서 순식간에 환경용어로 바뀌게 됩니다.

 

 

신차가 출시되었을 때 잡지나 TV 속 광고 멘트들을 잘 살펴보면~

'유로 6에 대응하는 친환경 엔진!', '유로 6규제를 통과하는 신기술 엔진'...과 같은 멘트를 보신 기억이 있으실 겁니다.

 

유로 뒤에 숫자가 붙어서 유로 5, 유로 6라고 불려지는 것들은 바로 유럽연합에서 정한 자동차 배출가스 규제 기준입니다. 전세계에서 판매 되는 수도 없이 다양한 종류의 재화들 중 담배, 술과 같이 인간의 건강에 해를 끼치는 제품들은 판매에 규제를 받기 마련입니다.

 

하지만 인간에게 크나큰 편리함을 주면서도 아이러니하게도 규제를 심하게 받는 제품은 자동차가 대표적입니다. 자동차의 등장으로 인간은 엄청난 편리함과 문명의 발전을 얻게 되었지만 동시에 우리가 살고 있는 지구의 대기환경을 악화시키는 주범이 되기 때문인데요. 메이커에서 자동차를 제작하여 별다른 환경규제 없이 자유롭게 판매한다면 성능개발과 효율성을 높이는데에만 초점을 맞추느라 자연스레 친환경성은 뒷전으로 밀리게 될 것입니다.

 

여기서 각 국가기관의 자동차 양산브랜드에 대한 배기가스에 대한 규제의 필요성이 대두되고, 그 기준은 점점 까다로워 지고 있는 상황입니다. 요즘 시행되고 있는 유로 6에 대해 알아보기 이전에 주로 어떤 규정이 있는지 간단히 살펴보겠습니다.

 

 

 

1) CARB(California Air Resources Board) 규정

 

캘리포니아 대기 위원회(Carb, California Air Resources Board)에서는 2025년까지 신차의 배기가스 배출량 75%와 온실가스 배출량 5,200만톤 감축을 목표로 합니다. ACC(Advanced Clean Cars) 라는 프로그램을 시행하여 캘리포니아에서 판매되는 신차의 7대 중 1대는 플러그 인(Plug-in) 하이브리드 자동차, 혹은 무탄소 전기자동차로 구성한다는 내용도 계획되어 있습니다.

 

각 브랜드의 자동차메이커가 전기자동차 개발이나 하이브리드 시스템 개발에 열을 올리는 이유는, 친환경적 이미지를 구축하기 위함이기도 하지만, 이러한 규제를 만족시켜야만 지속적으로 시장에 차를 판매하고 수익을 거둘 수 있기 때문이기도 합니다.

 

 

 

 

 

 

2) EPA(Environment Protection Agency) 규정

 

EPA 규정은 앞서 설명드린 엄격한 CARB 규정을 적용하는 주(州)들을 제외한, 미국의 모든 주에 적용됩니다.

 

http://terms.naver.com

 

이산화탄소나 질소산화물, 비-메탄 유기가스, 포름 알데히드 등등의 배출가스의 한계값을 정하고 2004년 Tier2 도입을 시작으로 새로 등록하는 차량의 최소 25%는 새로운 규격에 따라 인증을 받기 시작하게 하였으며, 매년 25%씩 추가로 Tier2의 규격을 충족시키도록 했으며, 2007년부터는 Tier2 규격에 맞는 차량만 등록이 가능하게끔 했습니다.

 

이러한 환경규제는 엄격하게 적용되지만(충족시키지 못하면 아예 판매를 못할 정도로...) 목표치를 설정해두고 단계적으로 적용되는게 특징입니다.

 

미국에 CARB 규정과 EPA 규정이 있다면 유럽은 EURO 규정이 대표적입니다.

 

 

 

 

 

 

3) EURO 규정

승용자동차와 경트럭에 대한 EURO 규정은 1970년에 시작된 70/220/EC 규정에 근거를 두고 있습니다. 그 이후로 지금까지 계속적으로 갱신되고 있습니다.

 

ⓒgoogle.com

 

EURO 규제는 1992년 7월부터 적용된 EURO 1 부터 시작합니다. 그 이후로 점차적으로 뒷자리 숫자를 한 계단씩 높여가며 2014년에 이르른 지금은 EURO 6 규정을 통과해야만 차를 판매할 수 있습니다.

또한 규정이 의무화 되기 이전에 배출가스 한계값을 충족시키는 자동차에 대해서는 세제상의 혜택을 부여하기도 합니다.

 

 

EURO 규정을 살펴보면 흥미로운 점들이 많습니다. 형식승인검사는 기본적으로 앞서 언급한 US규제와 같지만, EURO 규제치 검사에서는 디젤기관의 유해배출물인 HC, CO, NOx, 미립자와 배기가스 불투명도(opacity)까지 측정한다는 점입니다. 측정대상 자동차는 테스트를 거치기 이전에 3,000km 이상을 주행해야 합니다.

 

또한 자동차가 처음 시동을 걸었을 때, 즉 엔진이 차갑게 식어 있을 때의 배기가스를 평가하기도 합니다. 엔진이 식어 있을 때 시동을 걸게 되면 기계적 손상을 방지하기 위해 ECU에서 연료분사를 조절하기도 하는데, 이러한 상황에서도 친환경성이 유지되어야 한다는 점이죠. 엔진 개발자들에겐 여간 까다로운 규정이 아닐 수 없습니다. 또한 유해물질 저감장치에 대한 장기간에 걸친 내구성 테스트를 하기도 합니다.

 

검사가 매우 까다롭고 점점 규제치의 기준이 높아지면서 메이커에서도 그에 따른 기술개발에 박차를 가하고 있는 상황입니다. 

 

요즘 적용되는 EURO 6는 대형디젤자동차의 경우 질소산화물(NOx)을 EURO 5 단계의(2.0kWh)의 20%수준인 0.4gkWh 까지만 허용합니다. 유럽과 미국에서는 2013년부터 적용되었지만 우리나라에선 올해 2014년 부터 적용되기 시작했는데요. 그래서 올해 대형트럭들의 광고를 보면 유독 EURO 6 라는 키워드를 자주 볼 수 있습니다.

 

예전엔 디젤 자동차들이 대기오염의 주범으로 안좋은 인식을 가졌지만 EURO 규정이 시행되면서부터 그 인식은 점차적으로 바뀌기 시작했습니다. 디젤엔진은 기본적으로 열 효율이 좋아 이산화탄소 배출량이 적지만 질소산화물과 미립자물질이 상당히 많이 발생한다는게 약점입니다.

 

연료의 연소효율을 높히면 질소산화물이 많이 배출되고, 반대로 연소효율을 낮추면 질소 산화물은 감소하지만 미립자물질이 증가하게 되지요. 위 두가지 배출물을 동시에 감소시킬 수 없기 때문에 먼저 둘 중 한가지를 우선적으로 처리하고, 후처리 기술을 통해 나머지 물질을 처리하는 방식이 일반적입니다.

 

  

 

http://richhelms.net

 

여기서 SCR 시스템이 구상됩니다. SCR 시스템은 촉매반응을 통해 높은 연소효율로 인해 발생한 질소산화물을 보다 적극적으로 정화시키는 역할을 합니다. 암모니아 성분의 촉매제 용액과 화학반응을 일으켜 질소산화물을 걸러내는 방식입니다.

 

   


ⓒgoogle.com

 

다만, 16,000km 주행 시마다 요소수 촉매제를 주입해야 한다는 번거로움이 동반됩니다. 친환경 디젤 자동차의 주유구를 열어 보면, 주유구 옆에 AdBlue라고 적힌 요소수 주입구가 따로 있는 차를 볼 수 있습니다. 번거로운 과정이 추가되긴 하지만, 친환경적이면서도 성능은 좋은 이율배반적인 두마리 토끼를 잡기 위해서 이정도의 불편은 별다른 제한사항이 되지 않을 듯 합니다.

 

요즘 성능 좋고 효율 좋은 자동차의 순위를 꼽으라면 디젤자동차가 거의 상위에 랭크되어 있습니다.

거기에 친환경 적이기도 합니다. EURO 6 기준을 통과한다면 저공해 자동차로 분류되어 공영주차장 할인과 같은 혜택을 받을 수도 있습니다.

 

EURO 6 규정에 맞춘 친환경 차들이 점점 늘어날 수록 도심 대기환경은 분명 눈에 띄게 개선될 거라 믿습니다. 앞서 보여드린 도표를 보시면 아시겠지만 엄격해지는 규제를 충족시키기 위해선 정말 큰 폭의 기술개발이 동반되어야 하죠. 개발진들과 연구원들은 이제 성능도 좋고, 연비도 좋으면서, 이러한 국제 규정을 충족시키기까지 하는 100점짜리 엔진의 친환경 자동차를 만들어야 합니다. 검은 매연을 내뿜던 자동차는 역사 속 유물이 되겠죠~

  

 

 

 

또한 반대로 오염물질을 아예 배출하지 않는 전기자동차가 점점 각광 받을 것으로 예상됩니다.아직은 인프라가 구축되는 단계이기도 하며, 주행거리의 한계로 기름을 넣는 자동차의 자리를 완벽하게 대신하긴 힘들겠지만, 어쨋든 기름 대신 전기를 사용하므로 오염물질 배출이 아예 없으니 환경규제가 아무리 까다롭고 엄격해 진다고 해도 정정 당당하게 판매할 수 있기 때문이죠.

 

환경에 관련된 이야기를 하다 보면 가까운 미래의 도로의 이미지를 머릿속에 그려볼 수 있습니다. 도로 위엔 엔진소리와 배기가스를 내뿜는 자동차 대신에 윙~ 하는 모터소음을 내며 달리는 전기자동차들과, 곳곳에 설치된 전기자동차 충전시설이 그려지지 않으시나요? 가까운 미래의 깨끗한 도로환경을 기대해 봅니다.

 

 

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