◎“환경보호 시대” 국내외 「차세대엔진」 연구현황/미서 연내 시판… 기아서도 2종/메탄올/연료가공 난점… 초보단계에 머물러/수소/일·유럽 실용화… 현대서 시제품/전기/미,1회 연료주입 300㎞달리기 실험… 대우도 “시동”/천연가스 기름을 사용하는 자동차가 대기오염의 주범으로 꼽힘에 따라 대체에너지를 사용하는 자동차의 개발이 활발히 진행되고 있다.전기자동차·메탄올자동차·수소자동차·CNG자동차들이 그것 들이다.이 자동차들은 특히 최근들어 활발히 추진되고 있는 환경보호운동으로 차세대 자동차로서 각광을 받고 있다.유럽·일본·북미 등 선진국들이 이처럼 차세대 자동차의 개발을 서두르는 것은 각국들이 자동차의 배기가스 규제를 점차 강화하고 있는데다가 앞으로는 무공해차량만 사용하도록하는 시대가 필연적으로 올 것으로 보고 있기 때문이다.우리나라를 포함한 세계 각국이 추진중인 차세대 자동차의 개발현황을 소개한다. ▷메탄올자동차◁ 메탄올은 상온에서 액체상태이므로 가솔리처럼 급유가 간편하며 출력도 우수하다. 그러나 석유의 대체에너지로 이용한다는 점에서는 장점을 갖고 있지만 엔진의 내구성 및 내부식성,저온상태에서의 시동성 향상등의 문제와 메탄올의 안정적인 공급문제등이 해결과제로 남아 있다. 현재 미국·일본등에서 실용화를 위한 각종 테스트가 진행중이다. 국내에서는 기아자동차가 지난해 6월 가솔린 대신 공업용 메탄올을 연료로 사용하는 「콩코드 M100」과「베스타 M85」등 2종의 자동차를 개발했다. 송재익 기아기술센터 엔진연구실장은 메탄올자동차의 장점에 대해 『메탄올의 원료인 천연가스와 석탄은 세계 각지에 널리 분포돼 있어 원활한 공급이 가능하며 연소상태를 나타내주는 기준치인 옥탄가가 1백6으로 가솔린의 90에 비해 훨씬 높다』고 말했다. 미국의 경우 제너럴 모터스(GM),포드,클라이슬러등 이른바 「빅3」들이 올해안에 메탄올자동차를 시판할 계획인 것으로 알려졌다. ▷전기자동차◁ 주행중 배기가스가 전혀 배출되지 않는다는 점이 최대의 장점이다. 기술개발도 활발하게 진행되고 있어 차세대 자동차의 주역으로 꼽힌다. 일본에서만 2만여대의 전기자동차가 사용되고 있으며 미국,유럽등지에서도 우유배달차,TV중계차 등으로 사용되고 있다. 다만 연료충전용 배터리가 너무 무겁고 충전에 너무 많은 시간이 걸리며 특히 항속거리가 가솔린차의 6분의1에서 10분의1밖에 되지 않는다는 점등이 실용화를 더디게 만들고 있다. 지난 80년대부터 정부와 자동차업체들이 공동으로 전기자동차 개발을 추진해 온 일본은 91년을 「전기자동차원년」으로 설정하고 실용화에 박차를 가하고 있으며 2천년에는 20만대 생산을 목표로 하고 있다. 우리나라에서는 현대자동차가 시간당 최고속도 60㎞,1회 충전에 70㎞를 주행할 수 있는 4인승 전기자동차의 시제품을 개발,국내3사중 가장 앞서가고 있다. 미국은 「대기정화법」에 의해 오는 98년까지 수입차량의 2%는 반드시 전기자동차를 포함시키도록 규정함에 따라 대우,기아등도 전기자동차 개발에 몰두하고 있다. ▷CNG자동차◁ 가솔린 대신 CNG(천연가스)를 연료로 사용한다. 발열량과 연비에 있어서는 가솔린자동차에 필적하나 CNG를 연료로 사용하기위한 경우 고압펌프를 개발하는 문제가 어려움으로 남아있다. CNG자동차의 개발역사는 자그마치 60년이나 된다. 이탈리아가 지난 30년대 가솔린 및 CNG겸용 자동차를 최초로 실용화한 이후 90년 현재 60여만대의 겸용차량이 세계 20여개국에서 굴러다니고 있다. CNG전용차량은 엔진출력이 가솔린엔진과 거의 같을뿐 아니라 가솔린차에 비해 이산화탄소 배출량은 48%,탄화수소 32%,질소산화물 10%가 각각 감소하는 것으로 나타났다. 국내에서 대우가 개발한 CNG차량은 기존의 가솔린 차량에 연료계통장치들인 고압CNG용기,압력조절기,고압가스분사장치 등을 장착해 마이크로프로세서에 의한 전자제어가 가능토록 했다. 미국의 포드사는 고압력으로 충전한 실린더 3개를 사용,단 한차례의 연료주입으로 2백∼3백㎞를 주행할 수 있는 CNG전용차량 「AFV」를 개발,주행실험 중이다. ▷수소자동차◁ CNG자동차와 마찬가지로 연료공급에 어려운 점이 있다. 수소는 자연속에 무진장 존재하고 있어 대체연료로 크게 부각되고 있지만 자연에서 수소를 연료로 가공하는기술수준이 아직 뒤떨어져 있기 때문이다. 독일과 일본등에서 이 자동차의 개발에 심혈을 기울이고 있으나 아직은 기초적인 단계에 머무르고 있는 실정이다.

정부는 20일 대기오염 완화 및 석유대체를 목적으로 개발중인 CNG(압축천연가스)차량이 오는 95년부터 국내에 보급될 것으로 보고 CNG차량의 안전관리 기준과 충천소허가기준등 법률적·행정적 지원사항을 미리 마련하기로 했다.

◎천연가스용 엔진개발 착수 오는 95년부터 매연등의 자동차 배출가스가 크게 줄어드는 청정연료인 압축천연가스(CNG)가 시내버스 연료로 사용된다. 환경처는 8일 대중교통수단인 시내버스가 매연등을 다량 배출하는 경유를 연료로 사용,대기오염을 악화시키고 있는 주원인이라는 관계연구기관들의 지적에 따라 자동차 배출가스 절감효과가 큰 CNG를 시내버스 연료로 쓰기로 했다. 환경처가 한국기계연구소·한국가스공사및 서울도시가스등 관련기관과 합동으로 마련한 「CNG사용을 위한 실용화 방안」에 따르면 현재 경유를 사용하는 시내버스 디젤엔진에 경유와 압축천연가스를 1대9 또는 2대 8의 비율로 혼합한 연료를 사용,배출가스를 크게 줄인다는 것이다. 환경처는 이를 위해 디젤엔진에 넣은 압축천연가스와 경유를 섞어 태우는 혼합연소장치를 개발,시내버스에 부착하기로 하고 본격적인 기술개발에 착수했다. 환경처는 내년초 현대자동차에서 생산한 시내버스 5대를 시험대상 차종으로 선정,이 버스에 사용되는 D6BR엔진 2대를 캐나다 AFS사로 보내기로하는 한편 이달 안에 한국기계연구소등 관련기관의 관계자들을 이 회사로 보내 기술개발을 협의토록할 방침이다. 환경처는 또 내년 3월 캐나다 AFS사에서 제작한 혼합연소장치 3세트를 구입,시내버스에 부착한 다음 도로주행시험을 거칠 예정이다. 환경처는 오는 94년까지 배출가스 절감효과와 연비(연비)·엔진출력등을 종합적으로 검토한뒤 95년부터 서울을 비롯한 대도시지역부터 운행중인 시내버스에 이를 단계적으로 부착시키기로 했다. 환경처는 이와함께 시내버스의 압축천연가스 사용을 확대시키기위해 95년이후 생산되는 시내버스에 적용할 배출가스 허용기준치를 강화,새로 제작되는 시내버스에 대해서도 이 장치를 부착하도록 적극 유도해나가기로 했다. 환경처의 한 관계자는 『자동차 대수가 날로 급증해 서울의 경우 전체 대기오염의 52%가 자동차에서 비롯되고 있다』고 지적하고 『압축천연가스를 사용하면 시내버스 매연의 95%와 질소산화물 50%정도를 감소시킬 수 있어 대기오염을 크게 줄일 수 있을 것』으로 내다봤다.

대우자동차는 휘발유차에 비해 인체에 해로운 배기가스의 배출을 크게 줄인 압축 천연가스(LNG)자동차를 자체개발하는데 성공했다고 22일 발표했다. 세계 최초로 전자제어식 고압가스 다중연료 분사방식을 적용,일산화탄소 배출량은 22%를,이산화탄소는 32%를 줄였으며 90년대 중반부터 실용화가 가능할 전망이다.

◎“저공해 메탄올차 전망 밝아요”/강한 부식성 니켈도금법으로 해결/운행비용 휘발유차의 40%면 충분/90년대중반 본격 실용화… 세제 뒷받침 절실 『메탄올자동차는 앞으로 시내버스를 비롯해 청소 및 우편차량 등 공공기관의 업무용 차량을 중심으로 활발하게 실용화될 것입니다』 기아자동차는 최근 국내에서 처음으로,세계에서 6번째로 저공해 메탄올자동차의 개발에 성공했다. 서울대 공대 연구팀과 공동으로 7년6개월간의 오랜 연구끝에 국내개발에 성공한 기아기술센터 수석연구원 송재익박사는 그간의 숱한 고초를 설명하면서 메탄올자동차의 장래를 매우 낙관했다. 『미·일 등 선진국에서는 대부분 정부주도 아래 저공해 메탄올자동차의 개발에 성공,양산직전에 들어가 있습니다.우리나라에서도 빠르면 오는 90년대중반부터 본격적으로 상품화될 것으로 보입니다』 송박사팀이 메탄올자동차의 개발에 착수한 것은 지난 84년.자동차수요가 갈수록 늘어나는 반면 배기가스로 인한 공해문제가 세계적으로 심각하게 제기되던 무렵이었다. 특히 미국 등 선진국들이 자동차 배기가스에 대한 강력한 규제조치를 내릴 움직임을 보였기 때문에 생산량의 50%이상을 해외시장에 수출해야 하는 기아로서는 저공해 자동차의 개발이 절체절명의 과제였다. 자동차용 대체에너지로는 메탄올 이외에도 수소·CNG(압축천연가스)·전기 등이 있다.그러나 출력면에서 CNG는 같은 석유량의 25∼50%의 에너지밖에 나오지 않고 수소는 20%선에 그친다.전기를 이용한 자동차는 배터리 용량의 한계로 개발이 벽에 부딪쳐 있다. 또 수소나 CNG는 기체상태이기 때문에 실용화에 어려움이 있으나 메탄올은 연소속도가 빠르고 열손실이 감소되는 만큼 매연이 거의 없고 질소산화물이 대폭 줄어드는 장점이 있다. 송박사팀은 이런 이유로 저공해자동차 개발대상을 메탄올로 쉽게 결정하고 서울대팀과 같이 고농도 메탄올을 연료로 하는 자동차의 성능 연구에 들어갔다. 그러나 애로사항이 여간 적지 않았다.메탄올의 단점인 부식성을 실험으로 확인하고 방지책으로 니켈도금법을 찾아내는등 엔진개조에서 부품제작에 이르기까지 하나하나를 몸으로 부딪쳐야만 했다. 『특히 메탄올자동차에 관한 기초기술이 국내에 전혀 없는 상태인데다 선진국도 첨단기술이라는 이유로 정보유출을 철저히 차단해 정보수집마저 힘들었습니다』 송박사는 메탄올자동차의 개발을 공식 발표하던날 2대의 시험용 자동차가 기대이상의 성능을 발휘,호평을 받자 양볼에 뜨거운 눈물이 흘러내렸다고 겸연쩍어했다. 그는 74년 영남대 기계과를 졸업하고 일본소피아대에서 내연기관에 대한 연구과정을 수료,87년 열공학박사학위를 받았다.88년 귀국,기아에 들어와 오늘의 보람을 안았다. 메탄올자동차는 공해방지효과가 매우 뛰어나다.매연은 거의 발생하지 않고 질소산화물은 휘발유자동차보다 85%가량 줄어든다. 경제성으로 볼 때도 메탄올은 휘발유보다 40%,경유보다 56%가량(동일주행거리대비)싸게 먹힌다. 반면 메탄올은 금속을 부식시키는 정도가 심하고 피스톤이나 실린더의 마모,고무제품을 늘어나게 하는등의 단점이 있어 이의 보완 때문에 제작비가 비싸게 든다. 송박사는 『앞으로 메탄올자동차의 실용화를 위해서는 연료의 유통체제 구축,도시공해감소 차원에서의 각종 세제혜택등이 정부차원에서 이루어져야 한다』고 강조했다.

환경처는 22일 시내버스와 소형승합차 등 상용 경유차량의 연료를 오는 95년까지 모두 압축천연가스(CNG)로 대체시킬 계획 아래 올해 안에 20대의 시험차량을 운행하기로 했다. 환경처는 오는 95년부터 시내버스 등 대형경유차량은 차량제작단계에서부터 CNG 전용 차량으로 제작·판매토록 하고 1t 이하로 트럭 등 소형경유차량은 형식승인단계에서 신규허가를 금지하도록 대기환경보전법 등 관계법규를 고칠 계획이다. 또 현재 운행중인 2만5천대의 시내버스를 포함한 일부 경유차종에 대해서는 내년부터 2백50만∼3백50만원씩의 연료장치교체비용을 환경오염방지 기금이나 석유사업기금 등에서 융자해 주기로 하고 동자부 등 관련부처와 협의하고 있다. CNG 차량은 일반적으로 공해물질 배출량이 휘발유 사용 차량의 30∼50%에 그쳐 이탈리아에서 27만대를 운행하고 있는 것을 비롯,소련 뉴질랜드 미국 캐나다 등 9개국에서 64만여 대를 운영하고 있다.