[car&car]21세기 친환경차 전쟁 "전기차 아직이라면…디젤 탈까? 하이브리드 탈까?"

전기차, 최상의 대안이지만 충전시설·시간 등 해결 과제

21세기 완성차 업체들의 화두는 친환경이다. 고유가가 지속되면서 친환경은 거스를 수 없는 대세로 다가왔다. 어느 틈엔가 ‘친환경차=고연비’라는 등식이 성립돼 있기 때문이다. 완성차 업계가 발빠르게 다양한 신기술을 도입해 친환경 고연비차에 집중하고 있는 이유도 여기에 있다.

같은 거리를 달리면서 연료를 덜 쓰는 게 기술. 나아가 이산화탄소를 비롯한 배출가스를 적게 내는 것이 친환경차의 관건이다.

이러한 친환경 자동차의 궁극점은 전기차다. 그러나 항속 거리와 충전 시간, 충전 시설 등 선결 과제도 여전히 남아 있다. 이러한 전기차 시대가 도래하기까지 그 과도기를 책임지는 것은 디젤과 하이브리드 자동차다. 두 가지 모두 내연기관이 기본이지만 이산화탄소를 획기적으로 줄일 수 있다는 장점이 있다.

수입차 시장은 이미 디젤차가 전체 판매량의 절반을 넘어섰다. 여기에 토요타와 혼다를 중심으로 일본 메이커가 하이브리드를 추가하며 공세에 나섰다. 가장 현실적인 친환경차. 연료를 적게 쓰고 환경까지 생각할 수 있는 대안은 디젤과 하이브리드로 압축된다.

▲하이브리드는 일본 토요타와 혼다를 중심으로 발달했다. 배기량이 낮은 소형 엔진에 전기모터의 힘을 보태 충분한 출력을 얻는다. 단순히 연비 좋은 차를 넘어서 이제 스포츠모델로 영역을 넓히고 있다. 사진은 혼다의 하이브리드 스포츠카 CR-Z.

◇ 유럽을 중심으로 발달한 디젤엔진 기술 = 이제껏 디젤은 유럽차, 하이브리드는 일본차의 전유물이었다. 두 곳 모두 기름값 비싸기로 소문난 곳이다.

자연스레 연비가 좋은 친환경차 기술이 앞서 있다. 유럽은 디젤 엔진을 얹은 소형차가 큰 인기를 끈다. 일본 역시 소형차가 인기지만 디젤 대신 가솔린 엔진과 전기모터를 결합한 하이브리드에 집중하고 있다.

한때 디젤차는 검은 매연과 심한 진동으로 상용트럭의 전유물로 여겨졌다. 그러나 독일 메르세데스-벤츠가 자동차 부품기업 보쉬와 함께 ‘커먼레일’ 디젤을 개발하면서 역사는 달라졌다. 연료를 엔진 안에 고압으로 분사하면서 적은 연료로 큰 힘을 낼 수 있게 됐다. 이른바 고압 직분사 엔진이다.

고압분사의 원리는 간단하다. 아궁이에 장작을 10개로 쪼개서 집어넣으면 타는 데 오랜 시간이 걸리고 잘 타지도 않는다. 이게 10바(bar)다.

반면 장작을 A4용지 크기에 1600장으로 나눠 집어넣으면 불은 활활 잘 타오른다. 이게 고압직분사 1600바(bar)다. 압축비를 1800바 수준으로 높이면 더 잘 탄다. 최근 디젤엔진의 성능이 크게 향상된 이유도 여기에 있다.

일본 메이커는 토요타를 중심으로 하이브리드 분야에서 앞서나간다.

전사적으로 미국 시장을 겨냥했던 일본차들은 미국에서 주로 쓰이는 가솔린 엔진을 중심으로 기술 발전을 이뤄왔다.

1997년 토요타가 하이브리드 전용모델 ‘프리우스’를 출시하면서 이 시장을 선점하고 있다. 특히 하이브리드 관련 특허는 대부분 토요타 소유다. 그만큼 입지도 독보적이다.

유럽 메이커 역시 하이브리드 개발에 박차를 가하고 있으나 아직은 일본 메이커로부터 기술을 도입하는 수준이다. BMW가 토요타 방식의 하이브리드를 선택한 것도 이런 배경이 있다.

▲디젤엔진은 유럽을 중심으로 발달했다. 엔진 특성상 낮은 회전수에 폭발적인 힘을 뿜어낸다. 같은 배기량의 가솔린 엔진을 가볍게 제칠 수 있는 순간파워도 장점이다.사진은 디젤엔진을 얹은 폭스바겐 시로코 TDI.

◇ 가솔린에 전기모터 추가한 하이브리드 = 하이브리드 자동차는 기본적으로 가솔린 엔진이 장착된다.

엔진 동력이 나오는 출력축에 전기모터를 장착해 구동을 돕는다. 도로 상황과 구동 부하에 따라 다르지만 토요타 하이브리드는 시속 40km 안팎을 기준으로 그 아래에서는 전기모터만, 그 이상이 되면 엔진을 구동한다. 정체 구간에서 가다 서다를 반복하면 단 한 방울의 기름도 안 쓸 수 있다는 의미다.

하이브리드 시스템은 다양한 형태로 발전했다. 뒷바퀴는 엔진으로, 앞바퀴는 모터로 구동하는 4륜구동 하이브리드 SUV도 등장했다.

회사별로 하이브리드 구동 방식이 조금씩 다르기도 하다. 웬만해선 토요타의 특허를 피해나가기 어려울 만큼 토요타는 이 분야에서 입지를 다져놨다.

하이브리드의 궁극점은 하나다. 어떻게 해서든 엔진을 적게 돌리는 게 목적이다. 배터리는 엔진이 구동하거나 브레이크를 밟을 때 충전한다. 가솔린 엔진을 쓰는 만큼 디젤보다 순간 파워는 부족하지만 한없이 조용하고 솜털처럼 부드럽다는 게 장점이다.