엔진으로 유입되는 공기 중 산소 공급률을 극대화해 완전연소를 돕는 장치가 개발됐다.
(주)MOR시스템은 흡기관에 설치된 저온 플라즈마 가열기로 발생시킨 약 2만5,000V의 고전압을 이용, 엔진으로 유입되는 공기 내 이물질을 제거하고 산소를 활성화시켜 엔진의 연소효율을 극대화함으로써 완전 연소를 도와 매연과 유해 배기가스를 획기적으로 줄이는 장치를 개발했다고 최근 밝혔다.
이 회사에 따르면 가솔린엔진은 공기와 연료를 섞은 혼합기를 엔진 내에서 폭발시켜 동력을 얻고 있다. 그러나 연료뿐 아니라 공기에 포함된 이물질과 산소농도 저하로 완전히 연소되지 못한다. 이로 인해 발생한 불완전 연소 가스는 대기를 오염시키는 유해 배기가스가 되고 있다. 특히 디젤엔진은 지구온난화 가스인 이산화탄소가 가솔린엔진보다 적게 발생하므로 사용범위가 확대되고 있으나 매연과 질소산화물이 많이 나와 각종 배기 후처리장치를 통해 강제적으로 줄이는 방법을 쓰고 있다.
일반적으로 배기가스를 줄이는 방법으로는 연료를 개선하거나, 엔진의 새로운 연소 시스템 및 연소제어 방식을 개발해 완전 연소를 유도하거나, 발생한 배기가스에서 유해 성분을 제거하는 배기 후처리장치 등이 있다. 특히 엔진 시스템 개선방법 중 원천적으로 완전 연소가 가장 이상적이나 연료와 함께 섞이는 공기의 산소농도 및 산화력 부족으로 불가능하다. 이론적으로는 공기를 플라즈마 상태로 연료와 섞이게 하는 게 가장 좋지만 실제적인 구현에 어려움이 있다.
이번에 개발된 ‘완전연소 유도장치’는 엔진에 들어가는 공기를 플라즈마 상태로 만드는 장치로 완전 연소를 이끌 수 있는 획기적인 장치다. MOR시스템은 공신력 있는 기관에 의뢰, 약 한 달간의 시험기간을 거친 결과 우수한 특성을 나타냈다고 설명했다.
각 2대의 가솔린엔진차와 디젤엔진차로 시험한 결과 가솔린차는 탄화수소가 최대 74%, 질소산화물은 최대 47%까지 감소했다. 디젤차는 매연이 최대 41%까지 줄었다. 특히 최근 강화되고 있는 매연규제를 배기 후처리장치를 사용하지 않고도 충분히 만족시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 출력과 연비도 향상됐다. 배기가스 정밀검사소에서 불합격한 차를 대상으로 한 시험에서도 이 장치를 쓴 후 많은 불합격 요인이 없어졌고, 약 5일간 운행한 뒤에는 모두 합격에 지장이 없을 정도로 전체 항목에서 뛰어난 특성을 보였다.
MOR시스템의 기술자문을 맡고 있는 김필수 대림대 자동차공학과 교수는 “요즘 많이 개발되고 있는 배기 후처리장치와는 달리 원천적으로 엔진 내 완전연소를 유도하는 획기적인 부품으로 분사량 보정, 연료 압축 및 밸브 조정 등 산소의 기본특성을 변화시키지 못하는 기존의 방법과는 완전히 다른 신개념 개발품”이라며 “원천 기술이 부족한 국내 상황에서 좋은 본보기가 될 것”이라고 평가했다.
이 장치와 함께 저렴한 가격대의 배기 후처리장치를 함께 활용할 경우 최고의 배기가스 저감이 가능할 정도로 시너지 효과도 기대되고 있다. MOR시스템은 기존 차에 탑재가 가능한 제품을 생산할 뿐 아니라 국내외 신차에 이 장치가 기본품목으로 채택되도록 노력할 계획이라고 말했다. 02-2659-1214
김기호 기자
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