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미국 마르퀴스 후즈후(Marquis Who’s Who)가 발행하는 세계인명사전(Who’s Who in the World)을 비롯해 세계 주요 인명사전에 수십차례 등재된 대림대학 자동차공학과 김필수 교수가 애정어린 눈으로 본 자동차산업에 대한 글입니다. 김 교수는 낙후된 중고자동차, 정비, 튜닝 및 이륜차 분야를 활성화하기 위해 각종 단체를 조직하거나 세미나, 포럼 등을 개최하는 등 왕성하게 활동하고 있습니다.

자동차 배기가스재순환장치(EGR) 교체로 미세먼지 확실히 잡을 수 있다

페이지 정보

글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2021-01-03 11:28:18

본문

미래 지구 환경 개선은 우리 모두의 숙제라 할 수 있다. 그러나 점차 지구 환경은 오염되어 각종 환경 재해가 쏱아지기 시작했다. 당장 국내의 경우 작년 여름 그 동안 겪어보지 못한 53일간의 장마와 더불어 국지성 폭우로 국민적 고통을 겪었다고 할 수 있다. 

김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수) ​

이러한 각종 기후 관련 재해는 기하급수적으로 증가할 것으로 예상된다. 우리는 이 외에도 미세먼지와 초미세먼지 문제로 수시로 국민건강에 큰 걱정거리가 되고 있다. 꼭 지금의 코로나19로 인한 마스크 착용이 아니어도 포스트 코로나 이후에도 마스크를 수시로 착용하는 기간이 늘어나는 불편을 감내해야 한다는 것이다. 

이러한 오염원 중 자동차는 전체적으로 미치는 악영향 중 가장 큰 대상이라 할 수 있다. 산업적인 부분은 이산화탄소 저감이나 규제를 위하여 막대한 비용을 수반하는 만큼 경제적 발전에 역행하여 함부로 접근하기도 어렵다고 할 수 있다. 

따라서 가장 적용하여 가장 큰 효과는 나타낼 수 있는 대상이 바로 민간 분야이고 구체적인 대상이 자동차라 할 수 있다. 이에 따라 자동차 규제에 대한 각종 방법이 각 국가에서 시행되고 있다. 국제 환경 규제로 인한 친환경차 보급은 필수적인 요소가 되었고 기존 내연기관차의 경우도 디젤엔진 규제 등 더욱 다양한 방법이 진행되고 있는 상황이다. 

특히 우리나라는 4대 중 3대를 수출하여 먹거리를 확보하는 국가인 만큼 국제 환경 규제에 대한 고민은 더욱 많다고 할 수 있다. 전기차나 수소전기차 같은 무공해차 보급은 물론이고 기존 내연기관차의 이산화탄소 배출량 억제 등 미래를 위한 고민은 늘고 있는 실정이라 할 수 있다. 

내수 시장은 더욱 고민이 된다고 할 수 있다. 국제 사회에 약속한 각종 환경 목표에 대한 달성도 어렵고 그 동안 석탄발전 등 최악의 환경적 요소를 계속 진행하면서 국제 사회에서 ‘기후 악당’이라는 오명도 쓰고 있는 형국이기 때문이다. 

더욱이 앞서 언급한 미세먼지 문제는 더욱 현실적인 문제로 다가오고 있다. 특히 자동차 분야가 미치는 영향이 전체의 약 25%가 넘는 현실에서 당장 할 수 있는 방법이 마땅치 않기 때문이다. 전기차나 수소전기차 보급은 시간이 많이 소요되고 노후 디젤차 폐차 지원 등도 한계가 크기 때문이다. 

차량을 구입하면 최소 10년 이상을 유지하는 만큼 친환경 차량 교체는 더욱 어려운 상황이라 할 수 있다. 특히 국내 등록된 차량 2,400만 여대 차량 중 대부분이 내연기관차이기 때문에 뿜어내는 배기가스의 오염은 규제하기 쉽지 않기 때문이다. 이 내연기관 차량을 규제하지 않고서는 우리가 목표로 하는 수치 달성이나 미세먼지 규제 등 환경 개선은 어려운 과제라 할 수 있다. 즉 수단 방법을 가리지 말고 내연기관차의 환경적 문제를 개선해야 한다는 것이다. 
  
물론 디젤차량의 경우 노후화되면서 매연이나 질소산화물 등 각종 환경 물질을 배출하는 문제점을 개선하기 위하여 노후 디젤차 폐차 지원, 5등급 차량 대도시 진입 억제, 환경개선부담금 부과 등 다양한 규제가 더욱 커지는 상황이나 역시 한계가 있다고 할 수 있다. 

특히 계속 지원되어 온 매연저감장치(DPF)의 탑재는 효과는 있으나 지원비 대비 가성비 측면에서 계속 논란이 되어 왔다고 할 수 있다. 최소 200만원에서 최대 1,000만원에 이르는 국비 지원으로 노후 디젤차의 매연저감을 이끌어내고 있으나 효과에 대한 논란이 계속 이어져 왔고 추후 관리적인 측면에서 문제점도 많아서 무용론에 휩싸여 왔기 때문이다. 

  또 다른 내연기관차의 관리방법으로는 지난 2008년 도입한 친환경 경제운전인 에코드라이브 활성화는 기본적으로 하여야 하는 숙제라 할 수 있고 공회전 제한장치 (ISG)의 의무 탑재도 중요한 방법이라 할 수 있다. 이 중에서 가장 효과가 큰 방법 중의 하나가 바로 질소산화물저감장치인 배기가스재순환장치(EGR, 이하 동일)의 교체라 할 수 있다. 

질소산화물은 대기 중의 화합물과 반응하여 우리가 가장 문제로 삼고 있는 미세먼지를 일으키는 대표적인 원인 물질이라 할 수 있다. 이 질소산화물의 실질적인 저감 방법이 구현된다면 가장 효율적인 미세먼지 제어가 가능해진다고 확신한다. 

바로 EGR 시스템의 교체라 할 수 있다. 실제로 유로4와 5의 10년 이상 된 디젤차량을 대상으로 시험한 결과 원래 배출되던 질소산화물이 약 1/6로 줄어드는 효과가 도출되었다. EGR  쿨러와 밸브 2개를 함께 교체하여 나타난 최고의 효과라 할 수 있다. 그 비용은 약 30만원으로 앞서 언급한 DPF 탑재 비용과 비교가 되지 않는 최고의 가성비라 할 수 있다. 

동시에 흡기 쪽의 카본 제거 등 간단한 크리닝 정비를 함께 한다면 더욱 좋은 결과가 예상된다. 이미 레드 오션화되어 있는 정비업계의 일자리 창출과 함께 매우 적는 보조금으로 최고의 환경적 개선이 이루어지는 1석 3조의 효과라 할 수 있다. 

정부는 내연기관차라는 현실적인 대상을 상대로 한계가 있는 방법으로 개선하기보다는 더욱 현실적이고 개선된 방법을 적용한다면 생각 이상의 효과가 도출될 것으로 확신한다. EGR 교체는 확실한 질소산화물 저감으로 미세먼지 저감에 가장 큰 효과를 가져올 것으로 판단된다. 

지금이라도 시범사업을 통하여 확실한 결과를 도출하고 이 시험 결과를 활용하여 전국적인 보조금 정책을 시행했으면 한다. 계속 늘고 있는 신형 디젤 차량을 보기만 하지 말고 확실한 방법으로 노후 차량부터 적용하여 효과를 보면서 동시에 친환경차 보급을 촉진한다면 더욱 큰 시너지 효과가 기대된다고 할 수 있다. EGR 교체를 통한 질소산화물 저감의 확실한 효과를 기대하면서 우선 시범사업부터 당장 진행하였으면 한다. 비용 대비 최고의 효과를 확신한다.  
       
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