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④ 미래 상용차 연료
볼보트럭어떤 연료가 미래 상용차 지배하나
브랜드별 특색 있는 친환경 엔진 개발에 박차
상용차 특성상 주행거리, 충전시간 등이 관건
2016 하노버 IAA에서 공개된 친환경 트럭. 좌측부터 이베코 '스트라리스NP(CNG+LNG)', 스카니아 '인터링크HD(바이오디젤)', 다임러트럭 '어반 e트럭(전기)', 현대 '쏠라티(수소)'

세계 각국의 환경규제가 강화됨에 따라 유수의 브랜드들이 배출규제 충족을 위해 천문학적인 투자를 요구하는 디젤 엔진 개발보다는 배출가스가 없는 친환경 엔진에 눈을 돌리고 있다.

다만, 화물과 승객을 싣는 상용차의 특성상 승용차보다 까다로운 조건의 친환경 엔진을 요구하고 있다. 대륙을 가로 지를 수 있는 긴 주행거리, 수 분 내의 연료충전 시간, 디젤 엔진에 필적한 연료 효율성과 출력, 특장 및 적재 중량을 방해하지 않을 만큼의 연료 저장장치 크기 등을 모두 고려해서 살아남은 대체 연료로는 현재 전기, 수소, 천연가스 등이 꼽히고 있다.

과연 친환경 엔진이 디젤 엔진에 필적할만한 또는 뛰어 넘을 수 있을 것인지 현재 상용차에 접목된 다양한 연료들을 살펴봤다.

현실적인 대안, 천연가스
메테인(Methane)을 주성분으로 CNG(압축천연가스), LNG(액화석유가스) 등의 천연가스 엔진은 디젤 엔진에 대응할 가장 현실적인 대안으로 꼽히고 있다.

천연가스 엔진은 디젤 엔진 대비 출력은 다소 떨어지지만, 소음과 진동이 적은 장점이 있으며, 청정연료로써 이들은 연소 과정에서 유해물을 거의 발생시키지 않고, 디젤 상용차 대비 CO2 배출량을 90%까지 줄일 수 있다. 다만, 충격 등에 연료탱크 파손 시 폭발의 위험성이 있다.

먼저, CNG는 LNG 대비 부피가 3배나 커 운행 거리가 짧다는 단점이 있지만, LNG 대비 장착 비용 및 구조가 간단해, 시내버스로 활용되고 있다.

도시가스로 활용되는 LNG는 최근 상용차 연료로 각광받고 있다. LNG를 안전하게 보관하려면 초저온 상태를 유지해야 하는데, 최근 상용차용 초저온 저장탱크가 개발됨에 따라 장거리용 상용차에 적합한 연료로 꼽힌다.

현재 이베코가 천연가스 엔진에서는 독보적이다. 작년 7월 이베코는 CNG와 LNG를 연료로 하는 스트라리스NP 트랙터를 공개한 바 있다. CNG와 LNG를 혼용할 경우 최대 주행거리 1,035㎞까지 주행할 수 있으며, LNG만 쓸 경우 최대 주행거리는 1,500㎞까지 늘어난다.


디젤 엔진을 이용한 바이오디젤
콩기름 등의 식물성 기름을 원료로 해서 만든 바이오디젤은 유럽 운송시장에서 각광받는 친환경 연료 중 하나다. 바이오디젤은 약 10%의 산소를 포함하고 있는 함산소 연료로서 연소 시 환경적인 측면에서는 디젤 대비 CO2 배출량을 30%에서 최대 95%까지 줄일 수 있다.

또한, 엔진도 독자 엔진이 아닌 디젤 엔진을 개량하는 만큼 기술개발에 막대한 비용을 투자하지 않아도 될 뿐만 아니라 일반 경유와 혼용이 가능하다는 장점이 있다.

다만, 디젤 엔진 대비 바이오디젤 엔진은 출력이 다소 떨어지는 만큼, 하이브리드 방식(전기모터 결합)을 사용하는 등 기술적으로 보완 해야할 부분도 있다.

이와 함께 바이오디젤의 주원료인 식물성 기름은 아직까지 가격 안전성이 확보되지 않았으며, 식물에서 연료를 추출하는 만큼 1차적 환경파괴 등을 이유로 친환경 연료로 채택하기에는 다소 무리가 있다는 평가를 받고 있다.

현재 볼보트럭과 스카니아, 다임러트럭, 르노상용차 등 유럽 대부분 브랜드들이 바이오 디젤을 사용하는 상용차를 개발 및 시판하고 있다.


배출가스 ‘제로’ 전기&수소전지
전기차는 각 브랜드의 열띤 홍보로 친환경차의 대명사가 됐다.

배터리에 충전된 전력으로 모터가 구동돼 소음이 거의 없으며, 배기가스 방출도 없다. 또한 모터의 엔진회전수에 따라 토크가 올라가는 내연 기관과 달리 정지 상태에서부터 최대 토크를 발휘할 수 있어, 출력 면에서는 상용차에 적합하다는 평가를 받고 있다.

하지만 주행거리와 긴 충전시간이 전기차 상용화에 발목을 잡고 있다. 현재 기술력 상 대형 전기트럭에 적용된 최대 주행거리는 200km 수준으로, 대부분의 브랜드들은 전기트럭보다는 전기시내버스에 초점을 두고 있다.

이와 함께 전기차의 동력인 전기의 생산과정도 문제다. 대부분의 국가가 전력생산을 환경오염의 주범이 되는 화력발전과 원자력으로 전기를 생산하고 있어, 완벽한 친환경 자동차라고 보기 어렵다는 시각도 있다.

이 같은 전기차의 장점을 그대로 계승하고 단점을 보완해주는 연료도 있다. 바로 수소전지다.

수소전지차는 전기차와 부품을 70% 이상 호환 가능할 뿐만 아니라 전기차보다 주행거리가 길며, 충전시간은 10분 내외로 짧아 전기차의 단점을 보완했다. 그러나 차량 가격은 연료전지에 들어가는 백금 때문에 일반 승용차도 억대 수준이다.

현재 전기 상용차 부문서 두각을 보이고 있는 브랜드는 다임러트럭과 볼보트럭 등이 있으며, 수소전지차는 현대차가 주도해나가고 있다.


여전히 최강의 가성비! 디젤
다양한 연료로 최신 상용차들이 개발 및 출시되고 있지만, 여전히 디젤 엔진은 가장 효율적인 엔진으로 평가받는다.

오랜 시간 상용차의 엔진으로 역할을 수행해온 만큼, 출력, 연비 등 환경적인 측면을 제외하고는 모두 우수하며, 강화되는 환경규제 속에서 배기가스 규제를 충족하기 위해 다양한 후처리 장치들을 부착하는 등 추가적인 보강을 통해 살아남고 있다.

이러한 이유로 대부분의 상용차 브랜드와 화물차주들은 여전히 디젤 엔진을 선호하고 있으며, 미래에 대한 시각도 부정적이지 만은 않다.

국제에너지기구의 ‘에너지기술 전망 보고서(2016)’에 따르면 현재 전 세계 수송 에너지 소비의 약 40%를 차지하고 있는 내연기관 엔진들이 2040년이 돼도 각각 33%로 소폭 줄어들지만, 여전히 수송 에너지의 대부분을 차지할 것으로 내다보고 있다.

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