가장 깨끗한 엔진 메르세데스 벤츠 블루텍 한국 상륙
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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)|
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승인 2011-03-05 06:27:49 |
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가장 깨끗한 엔진 메르세데스 벤츠 블루텍 한국 상륙
드디어 SCR 시스템을 채용한 디젤 엔진이 국내 시장에도 출시됐다. 메르세데스 벤츠의 블루텍 엔진은 내연기관 엔진 중 가솔린이나 CNG보다 더 깨끗한 엔진의 대명사다. 디젤엔진의 아킬레스건인 질소산화물까지 획기적으로 저감했을 뿐 아니라 이산화탄소 배출량에서는 이미 가솔린보다 월등히 우수한 성적을 보여왔다.
글/채영석(글로벌오토뉴스 국장)
2009년 전 세계 이산화탄소 배출량은 전체적으로 감소했다. 2007년의 320억톤 수준에서 304억톤으로 줄었다. 상위 20개국 중에서 한국은 중국, 인도, 이란, 사우디 아라비아, 인도네시아와 함께 배출량이 증가한 나라에 속했다. ‘저탄소 녹색성장’을 부르짖는 한국은 구호만 요란하지 실천한 것은 없다는 것을 단적으로 보여 주고 있다.
탄소배출권을 둘러싼 논쟁과는 별도로 이산화탄소는 이미 통념으로 자리잡았다. 글로벌오토뉴스에 등장하는 저명한 엔지니어나 학자들도 아예 이산화탄소를 기후온난화의 주범으로 지목하고 연구를 하고 있다는 것을 알 수 있다. 소위 주류들이 완성(?)해 놓은 이론에 특히 사회적인 분위기는 다른 의견이 끼어 들 여지가 지금은 없어 보인다. 아예 학생들의 방학숙제로까지 등장해 세뇌하고 있다.
자동차회사들도 그런 주류들의 의견에 따라 모든 캐치 프레이즈를 만들어 홍보하고 있다. 물론 키워드는 이산화탄소다. 이산화탄소가 키워드가 된 것은 온실효과로 인한 지구온난화 때문이다. 지구온난화의 원인에 대한 다양하고 심층적인, 과학적인 연구를 하기보다는 이산화탄소에 모든 책임을 묻는 것으로 몰아간다.
온실효과를 유발하는 물질은 이산화탄소 외에도 질소산화물 등 다양한 물질이 많다. 네이버백과사전에는 온난화현상의 원인에 대해 다음과 같이 설명하고 있다.
“온난화의 원인은 아직까지 명확하게 규명되지 않았으나, 온실효과를 일으키는 온실기체가 유력한 원인으로 꼽힌다. 온실기체로는 이산화탄소가 가장 대표적이며 인류의 산업화와 함께 그 양은 계속 증가하고 있다. 이외에도 메테인, 수증기가 대표적인 온실기체다. 특히 현대에 사용하기 시작한 프레온가스는 한 분자당 온실효과를 가장 크게 일으킨다.
또한 인류가 숲을 파괴하거나 환경오염 때문에 산호초가 줄어드는 것에 의해서 온난화 현상이 심해진다는 가설도 있다. 나무나 산호가 줄어듦으로써 공기 중에 있는 이산화탄소를 자연계가 흡수하지 못해서 이산화탄소의 양이 계속 증가한다는 것이다. 이러한 가설 이외에도 태양 방사선이 온도 상승에 영향을 준다거나, 오존층이 감소하는 것이 영향을 준다거나 하는 가설이 있지만 온실효과 이외에는 뚜렷한 과학적 합의점이 존재하지 않는 상태이다.”
어쨌거나 이산화탄소는 21세기를 지배할 화두로 부상되어 있으며 자동차회사들도 그에 대한 대응책 마련에 부심하고 있다. 자동차회사들은 20세기에는 매연 등 입자상 물질을 저감하는데 더 많은 시간을 들였다면 이제는 이산화탄소를 줄이기 위해 더 많은 노력을 기울이고 있다. 이제는 매연이 공해가 아니라 이산화탄소가 공해인 시대라는 얘기이다. 그런데도 여전히 일반인들은 공해라고 하면 매연만 떠 올린다. 인식의 전환이 그만큼 어렵다는 반증이기도 하다.
이산화탄소가 회두가 되면서 자동차 부문에서는 그에 대한 대안을 찾기 시작했다. 연비성능을 높이고 그로 인해 각종 유해 배출가스를 저감하는 것이 그것이다. 그것은 한마디로 효율성(Efficiency)이라고 표현하고 있다. 그 실현을 위해 자동차회사들은 그린(Green)과 클린(Clean)을 합한 개념인 블루(Blue)를 추구하고 있다. 그린은 가솔린과 가스 엔진에서 탄소배출을 줄이는 것이고 클린은 디젤엔진에서 입자상물질의 배출을 저감한다는 의미이다.
이산화탄소의 측면에서 본다면 디젤엔진이 가솔린 엔진과 LPG 엔진에 비해 30% 가량 우위에 있다. 2.0리터 엔진을 기준으로 한 이산화탄소 배출량은 가솔린이 196g/km인데 비해 디젤은 164g/km다. 우리가 청정연료라고 잘못 알고 있는 천연가스(CNG)엔진도 161g/km의 이탄화탄소를 배출한다.
거기다가 20세기까지 디젤엔진의 아킬레스 건이었던 미세먼지와 질소산화물도 커먼레일과 DPF, SCR 등의 기술 도입으로 가솔린엔진과 같은 수준에 달했다. 미국 뉴욕시가 디젤과 CNG의 미세먼지/Emission 조사 발표한 자료에 따르면 일산화탄소와 탄화수소에서는 디젤이, 질소산화물은 CNG가 우수하고, 미세먼지는 비슷한 수준 배출되는 것으로 나타났다. 특히 여전히 일부 전문가(?) 들이 주장하는 미세먼지의 경우 SCR이 없이 DPF 채용만으로도 디젤은 0.2g/mile인데 비해 CNG가 0.3g/마일로 디젤이 오히려 깨끗한 것으로 나타났다. 그것도 SCR은 없고 DPF만 채용한 상태에서의 데이터라는 점은 시사하는 바가 크다. 그저 막연한 통념으로 이야기할 것이 아니라 구체적인 데이터를 갖고 논의하는 분위기가 요구되는 시점이다.
가장 깨끗한 엔진을 위한 도전
디젤엔진의 기술은 메르세데스 벤츠가 주도해왔다. 메르세데스 벤츠의 디젤 기술 개발의 역사는 70년이 넘었다. 초기에 비해 리터당 출력이 네 배 이상 증강됐으며 연비는 10배 이상 향상되었다. 그리고 그 기술은 지금도 끝없이 발전하고 있다. 가장 핵심적인 것은 커먼레일 시스템과 DPF, SCR (Selective Catalytic Reduction) 등이다. 커먼레일은 연소효율을 높이기 위한 것이고 DPF와 SCR은 배기 후 처리시스템이다.
디젤엔진은 스파크 플러그가 없이 압축에 의해 폭발하는 소위 자기착화라는 태생적인 한계로 인해 매연과 질소산화물의 발생은 필연이라고 할 수 있다. 또 하나 매연 배출을 줄이기 위해 연소온도를 높이면 질소산화물이 증가하고 역으로 질소산화물을 낮추고자 하면 매연이 증가하는 이율 배반적이 면도 내재되어 있다.
바로 그런 점을 해결하기 위해 등장한 것이 뇨소수를 이용한 기술로 메르세데스는 그것을 블루텍이라고 명명하고 있다. 물론 그것은 메르세데스 벤츠 뿐 아니라 BMW도 미국의 ‘디젤차 금지법’으로 여겨지고 있는 배기가스 규제인 BIN5를 클리어하는 디젤 엔진을 탑재한 모델들을 2008년부터 시판하고 있다.
메르세데스 벤츠가 처음 선보인 블루텍 엔진과 1992년 미국시장에 처음 디젤 승용차를 출시한 폭스바겐그룹의 블루모션 등과 같은 수준의 유해 배기가스 수준을 보이는 BMW의 신개발 디젤엔진은 오늘날 이산화탄소가 화두가 되면서 더욱 주목을 끌고 있다. 이번에 국내 출시된 뉴 S 350 블루텍은 2014년에 시행되는 유로 6 기준까지 만족한다.
디젤 엔진에서 배출되는 유해 배기가스 중 가장 문제가 되는 것은 질소산화물(Nox)다. 그 질소산화물의 배출 저감에 획기적인 기술을 채용한 것이 메르세데스 벤츠의 블루텍(Bluetech)디젤 엔진이다. 기본적인 컨셉은 DeNOx 촉매에 저장된 Nox를 환원, 다시 연료 중에 포함된 미량의 암모니아성분을 취출 해 선택환원촉매(SCR)로 화학 반응시켜 다시 NOx를 정화시킨다고 하는 것.
그러니까 블루텍이란 디젤엔진의 배기가스 후처리 시스템이라는 얘기이다. 디젤엔진에서 배출되는 배기가스 중 가장 큰 문제인 NOx를 저감하기 위해 채용한 기술이다. 이를 위해 새로 추가된 것은 Nox 흡장환원촉매 소위 DeNOx 촉매, 그리고 SCR촉매 등 두 가지다.
기존의 블루텍이라는 명칭은 뇨소SCR이라고 하는 배기가스 중에 뇨소수 ‘AdBlue’를 뿌려 거기에서 변화된 암모니아로 NOx를 환원하는 시스템에만 사용되었다. 하지만 지금은 NOx 저감 기술 모두에 그 용어가 사용되고 있다.
DeNOx촉매는 통상 운전시에는 NOx를 촉매 중에 흡장하고 거기에 정기적으로 HC와 CO를 많이 포함한 배기가스 환원제를 보냄으로써 NOx를 환원한다. 배기가스는 그 뒤 DPF를 통과하며 PM(입자상물질, 매연)이 저감되고 다시 SCR촉매로 NOx 환원이 이루어진다. 그 과정에서 질소산화물의 80%를 무해한 질소와 물로 전환되어 배출된다.
이처럼 환원제를 사용함으로써 연비는 약 2~4%가 나빠진다고 하는데 그래도 공식 발표연비가 미국 기준 리터당 14.9km라고 하는 높은 수준을 보이고 있다. DeNOx 촉매의 약점이라고 하는 내구성도 차량의 수명보다 더 오래 유지될 수 있는 수준으로 되었다고 한다. 물론 그에 따른 비용은 그만큼 상승하지만 문제는 어느 쪽에 비중을 두느냐이므로 판매대수에 따라 달라질 수도 있는 내용이다.
블루텍 기술에 한 가지 넘어야 할 산이 있다. 우선은 뇨소수, 즉 애드블루(AdBlue)의 가격 급등이다. 3만 km정도마다 한번씩 애드블루의 보완이 필요하다. 메르세데스 벤츠는 블루텍 엔진의 애드블루 소비량은 100km 주행 당 0.1리터 정도, 뉴 S350블루텍은 25.7리터 용량의 애드블루 탱크가 추가되고 2만 5천 km마다 리필 해 줘야 한다.
당연히 SCR시스템을 채용한 디젤엔진 탑재차의 비율이 증가하면 뇨소수(Urea)인 애드블루의 가격이 상승한다. 수요에 비해 공급량이 부족하기 때문이다. 앞서 언급했듯이 애드블루는 소모성 액체이므로 일정 시간이 지나면 보충해 주어야만 한다. 만약에 그렇지 않을 경우는 엔진이 작동되지 않는다. 때문에 또 다른 자동차 관리 항목이 추가되는데 대한 소비자들의 불평을 소화해야 한다는 것이다.
그런 점을 감안해 국내에서는 메르세데스 벤츠 인증 서비스에 포함하고 있으며 보충을 위해 10리터당 9,900원을 지불하면 된다. 1회 주입량이 25리터이므로 2만 4,750뭔의 비용이 들어간다. 이 가격은 물론 애드불루의 가격 변동에 따라 달라질 수 있다.
(메르세데스 벤츠 S350 블루텍 시승기 중에서)
드디어 SCR 시스템을 채용한 디젤 엔진이 국내 시장에도 출시됐다. 메르세데스 벤츠의 블루텍 엔진은 내연기관 엔진 중 가솔린이나 CNG보다 더 깨끗한 엔진의 대명사다. 디젤엔진의 아킬레스건인 질소산화물까지 획기적으로 저감했을 뿐 아니라 이산화탄소 배출량에서는 이미 가솔린보다 월등히 우수한 성적을 보여왔다.
글/채영석(글로벌오토뉴스 국장)
2009년 전 세계 이산화탄소 배출량은 전체적으로 감소했다. 2007년의 320억톤 수준에서 304억톤으로 줄었다. 상위 20개국 중에서 한국은 중국, 인도, 이란, 사우디 아라비아, 인도네시아와 함께 배출량이 증가한 나라에 속했다. ‘저탄소 녹색성장’을 부르짖는 한국은 구호만 요란하지 실천한 것은 없다는 것을 단적으로 보여 주고 있다.
탄소배출권을 둘러싼 논쟁과는 별도로 이산화탄소는 이미 통념으로 자리잡았다. 글로벌오토뉴스에 등장하는 저명한 엔지니어나 학자들도 아예 이산화탄소를 기후온난화의 주범으로 지목하고 연구를 하고 있다는 것을 알 수 있다. 소위 주류들이 완성(?)해 놓은 이론에 특히 사회적인 분위기는 다른 의견이 끼어 들 여지가 지금은 없어 보인다. 아예 학생들의 방학숙제로까지 등장해 세뇌하고 있다.
자동차회사들도 그런 주류들의 의견에 따라 모든 캐치 프레이즈를 만들어 홍보하고 있다. 물론 키워드는 이산화탄소다. 이산화탄소가 키워드가 된 것은 온실효과로 인한 지구온난화 때문이다. 지구온난화의 원인에 대한 다양하고 심층적인, 과학적인 연구를 하기보다는 이산화탄소에 모든 책임을 묻는 것으로 몰아간다.
온실효과를 유발하는 물질은 이산화탄소 외에도 질소산화물 등 다양한 물질이 많다. 네이버백과사전에는 온난화현상의 원인에 대해 다음과 같이 설명하고 있다.
“온난화의 원인은 아직까지 명확하게 규명되지 않았으나, 온실효과를 일으키는 온실기체가 유력한 원인으로 꼽힌다. 온실기체로는 이산화탄소가 가장 대표적이며 인류의 산업화와 함께 그 양은 계속 증가하고 있다. 이외에도 메테인, 수증기가 대표적인 온실기체다. 특히 현대에 사용하기 시작한 프레온가스는 한 분자당 온실효과를 가장 크게 일으킨다.
또한 인류가 숲을 파괴하거나 환경오염 때문에 산호초가 줄어드는 것에 의해서 온난화 현상이 심해진다는 가설도 있다. 나무나 산호가 줄어듦으로써 공기 중에 있는 이산화탄소를 자연계가 흡수하지 못해서 이산화탄소의 양이 계속 증가한다는 것이다. 이러한 가설 이외에도 태양 방사선이 온도 상승에 영향을 준다거나, 오존층이 감소하는 것이 영향을 준다거나 하는 가설이 있지만 온실효과 이외에는 뚜렷한 과학적 합의점이 존재하지 않는 상태이다.”
어쨌거나 이산화탄소는 21세기를 지배할 화두로 부상되어 있으며 자동차회사들도 그에 대한 대응책 마련에 부심하고 있다. 자동차회사들은 20세기에는 매연 등 입자상 물질을 저감하는데 더 많은 시간을 들였다면 이제는 이산화탄소를 줄이기 위해 더 많은 노력을 기울이고 있다. 이제는 매연이 공해가 아니라 이산화탄소가 공해인 시대라는 얘기이다. 그런데도 여전히 일반인들은 공해라고 하면 매연만 떠 올린다. 인식의 전환이 그만큼 어렵다는 반증이기도 하다.
이산화탄소가 회두가 되면서 자동차 부문에서는 그에 대한 대안을 찾기 시작했다. 연비성능을 높이고 그로 인해 각종 유해 배출가스를 저감하는 것이 그것이다. 그것은 한마디로 효율성(Efficiency)이라고 표현하고 있다. 그 실현을 위해 자동차회사들은 그린(Green)과 클린(Clean)을 합한 개념인 블루(Blue)를 추구하고 있다. 그린은 가솔린과 가스 엔진에서 탄소배출을 줄이는 것이고 클린은 디젤엔진에서 입자상물질의 배출을 저감한다는 의미이다.
이산화탄소의 측면에서 본다면 디젤엔진이 가솔린 엔진과 LPG 엔진에 비해 30% 가량 우위에 있다. 2.0리터 엔진을 기준으로 한 이산화탄소 배출량은 가솔린이 196g/km인데 비해 디젤은 164g/km다. 우리가 청정연료라고 잘못 알고 있는 천연가스(CNG)엔진도 161g/km의 이탄화탄소를 배출한다.
거기다가 20세기까지 디젤엔진의 아킬레스 건이었던 미세먼지와 질소산화물도 커먼레일과 DPF, SCR 등의 기술 도입으로 가솔린엔진과 같은 수준에 달했다. 미국 뉴욕시가 디젤과 CNG의 미세먼지/Emission 조사 발표한 자료에 따르면 일산화탄소와 탄화수소에서는 디젤이, 질소산화물은 CNG가 우수하고, 미세먼지는 비슷한 수준 배출되는 것으로 나타났다. 특히 여전히 일부 전문가(?) 들이 주장하는 미세먼지의 경우 SCR이 없이 DPF 채용만으로도 디젤은 0.2g/mile인데 비해 CNG가 0.3g/마일로 디젤이 오히려 깨끗한 것으로 나타났다. 그것도 SCR은 없고 DPF만 채용한 상태에서의 데이터라는 점은 시사하는 바가 크다. 그저 막연한 통념으로 이야기할 것이 아니라 구체적인 데이터를 갖고 논의하는 분위기가 요구되는 시점이다.
가장 깨끗한 엔진을 위한 도전
디젤엔진의 기술은 메르세데스 벤츠가 주도해왔다. 메르세데스 벤츠의 디젤 기술 개발의 역사는 70년이 넘었다. 초기에 비해 리터당 출력이 네 배 이상 증강됐으며 연비는 10배 이상 향상되었다. 그리고 그 기술은 지금도 끝없이 발전하고 있다. 가장 핵심적인 것은 커먼레일 시스템과 DPF, SCR (Selective Catalytic Reduction) 등이다. 커먼레일은 연소효율을 높이기 위한 것이고 DPF와 SCR은 배기 후 처리시스템이다.
디젤엔진은 스파크 플러그가 없이 압축에 의해 폭발하는 소위 자기착화라는 태생적인 한계로 인해 매연과 질소산화물의 발생은 필연이라고 할 수 있다. 또 하나 매연 배출을 줄이기 위해 연소온도를 높이면 질소산화물이 증가하고 역으로 질소산화물을 낮추고자 하면 매연이 증가하는 이율 배반적이 면도 내재되어 있다.
바로 그런 점을 해결하기 위해 등장한 것이 뇨소수를 이용한 기술로 메르세데스는 그것을 블루텍이라고 명명하고 있다. 물론 그것은 메르세데스 벤츠 뿐 아니라 BMW도 미국의 ‘디젤차 금지법’으로 여겨지고 있는 배기가스 규제인 BIN5를 클리어하는 디젤 엔진을 탑재한 모델들을 2008년부터 시판하고 있다.
메르세데스 벤츠가 처음 선보인 블루텍 엔진과 1992년 미국시장에 처음 디젤 승용차를 출시한 폭스바겐그룹의 블루모션 등과 같은 수준의 유해 배기가스 수준을 보이는 BMW의 신개발 디젤엔진은 오늘날 이산화탄소가 화두가 되면서 더욱 주목을 끌고 있다. 이번에 국내 출시된 뉴 S 350 블루텍은 2014년에 시행되는 유로 6 기준까지 만족한다.
디젤 엔진에서 배출되는 유해 배기가스 중 가장 문제가 되는 것은 질소산화물(Nox)다. 그 질소산화물의 배출 저감에 획기적인 기술을 채용한 것이 메르세데스 벤츠의 블루텍(Bluetech)디젤 엔진이다. 기본적인 컨셉은 DeNOx 촉매에 저장된 Nox를 환원, 다시 연료 중에 포함된 미량의 암모니아성분을 취출 해 선택환원촉매(SCR)로 화학 반응시켜 다시 NOx를 정화시킨다고 하는 것.
그러니까 블루텍이란 디젤엔진의 배기가스 후처리 시스템이라는 얘기이다. 디젤엔진에서 배출되는 배기가스 중 가장 큰 문제인 NOx를 저감하기 위해 채용한 기술이다. 이를 위해 새로 추가된 것은 Nox 흡장환원촉매 소위 DeNOx 촉매, 그리고 SCR촉매 등 두 가지다.
기존의 블루텍이라는 명칭은 뇨소SCR이라고 하는 배기가스 중에 뇨소수 ‘AdBlue’를 뿌려 거기에서 변화된 암모니아로 NOx를 환원하는 시스템에만 사용되었다. 하지만 지금은 NOx 저감 기술 모두에 그 용어가 사용되고 있다.
DeNOx촉매는 통상 운전시에는 NOx를 촉매 중에 흡장하고 거기에 정기적으로 HC와 CO를 많이 포함한 배기가스 환원제를 보냄으로써 NOx를 환원한다. 배기가스는 그 뒤 DPF를 통과하며 PM(입자상물질, 매연)이 저감되고 다시 SCR촉매로 NOx 환원이 이루어진다. 그 과정에서 질소산화물의 80%를 무해한 질소와 물로 전환되어 배출된다.
이처럼 환원제를 사용함으로써 연비는 약 2~4%가 나빠진다고 하는데 그래도 공식 발표연비가 미국 기준 리터당 14.9km라고 하는 높은 수준을 보이고 있다. DeNOx 촉매의 약점이라고 하는 내구성도 차량의 수명보다 더 오래 유지될 수 있는 수준으로 되었다고 한다. 물론 그에 따른 비용은 그만큼 상승하지만 문제는 어느 쪽에 비중을 두느냐이므로 판매대수에 따라 달라질 수도 있는 내용이다.
블루텍 기술에 한 가지 넘어야 할 산이 있다. 우선은 뇨소수, 즉 애드블루(AdBlue)의 가격 급등이다. 3만 km정도마다 한번씩 애드블루의 보완이 필요하다. 메르세데스 벤츠는 블루텍 엔진의 애드블루 소비량은 100km 주행 당 0.1리터 정도, 뉴 S350블루텍은 25.7리터 용량의 애드블루 탱크가 추가되고 2만 5천 km마다 리필 해 줘야 한다.
당연히 SCR시스템을 채용한 디젤엔진 탑재차의 비율이 증가하면 뇨소수(Urea)인 애드블루의 가격이 상승한다. 수요에 비해 공급량이 부족하기 때문이다. 앞서 언급했듯이 애드블루는 소모성 액체이므로 일정 시간이 지나면 보충해 주어야만 한다. 만약에 그렇지 않을 경우는 엔진이 작동되지 않는다. 때문에 또 다른 자동차 관리 항목이 추가되는데 대한 소비자들의 불평을 소화해야 한다는 것이다.
그런 점을 감안해 국내에서는 메르세데스 벤츠 인증 서비스에 포함하고 있으며 보충을 위해 10리터당 9,900원을 지불하면 된다. 1회 주입량이 25리터이므로 2만 4,750뭔의 비용이 들어간다. 이 가격은 물론 애드불루의 가격 변동에 따라 달라질 수 있다.
(메르세데스 벤츠 S350 블루텍 시승기 중에서)
