유가가 50달러를 오르내림에 따라 자동차메이커들이 연료 효율성을 높이기 위해 안간힘을 쓰고 있다고 월스트리트저널이 최근 보도했다.
혼다는 오늘날 가장 성능이 우수한 가솔린엔진도 가솔린 연소로 만들어낸 80% 가량의 열에너지를 낭비하고 있다면서 이 분야에 무한한 개선의 여지가 있다고 주장한다. 토요타도 가솔린엔진의 효율성을 높이기 위한 기술개발에 주력하고 있다. GM의 기술자들은 하이브리드카의 80%에 달하는 효율성을 낼 수 있는 가솔린엔진을 개발중이다.
이러한 기술들은 모두 HCCI(Homogeneous-Charge Compression-Ignition)라는 기술에 근간을 두고 있다. 이 기술은 가솔린엔진의 경제성을 30% 높이는 것으로 알려져 있으며 GM, 포드, 폭스바겐, 다임러크라이슬러, 닛산, 혼다 등의 연구소 등에서는 초미의 관심거리다.
HCCI엔진은 전통적인 가솔린엔진과 마찬가지로 기계적으로 정교하게 배합된 공기와 연료를 보낸다. 전통적인 가솔린엔진은 점화플러그가 점화하는 반면 HCCI엔진은 디젤엔진과 비슷하게 피스톤에 의해 압축돼 온도가 올라가 점화되는 방식이다. HCCI엔진은 저렴하고, 연비가 좋으며, 친환경적인 차의 엔진으로 자리잡을 전망이다. 또 스모그의 주범인 질소산화물의 배출을 최소화하는 것으로 전해진다.
그러나 HCCI자동차 개발이 쉽지는 않다. 이 엔진은 저속 또는 고속에서 부드럽게 달리지 못한다는 단점을 가진 것. 최근에는 전자제어 시스템이 이러한 문제를 해결하고 있다. 이미 몇몇 회사들은 가솔린 직접분사 방식을 개발하고 있다. 이 방식에서는 공기와 가솔린이 연소실에 각각 나뉘어져 들어가게 된다.
혼다는 이미 작년에 이 기술을 도입한 차를 선보였으며 아우디는 2005년형 A6에 이 기술을 적용할 예정이다. 아우디의 대변인은 HCCI차에서 공기와 가솔린의 배율을 정교하게 조절하는 게 핵심기술이라고 설명한다.
GM의 연구소는 최근 전체 도로의 65%를 차지하는 저속과 중속 사이에서 연소를 컨트롤하는 방법을 발견했다고 밝혔다. GM은 점화플러그를 사용해 연소의 결함을 해결하는 방법을 시도하고 있으며, 이는 현재 연비의 25%를 향상시킬 것으로 보인다.
혼다는 현재의 열 효율성을 40~50%로, 토요타는 40%까지 끌어올릴 계획을 갖고 있다. 혼다는 이를 통해 현재의 갤런 당 25마일의 연비를 50마일까지 늘린다는 게 목표다.
그러나 일부 환경보호론자들은 2025년까지 미국에서 판매되는 모든 자동차들이 하이브리드카로 대체된다고 해도 소비되는 가솔린의 양은 줄지 않을 것이라고 주장한다. 이유는 자동차가 계속 늘어나고, 또 가솔린차는 여전히 달리고 있을 것이기 때문이다. 따라서 결국 해결책은 극도로 연료 효율성이 높은 차를 개발해야 한다는 것이고, 자동차회사들의 이러한 경쟁은 계속될 것으로 보인다.
강호영 기자
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