‘클린디젤’은 과연 ‘클린’한가


‘가솔린이냐, 디젤이냐. 그것이 문제로다.’ 

햄릿이 삶과 죽음에 대해 깊게 고민했다면, 현대인들은 자신의 차를 살 때마저도 깊은 고민에 빠진다. 가솔린 엔진 차를 살 것인가, 아니면 디젤 엔진 차를 살 것인가! 차를 사 본 사람이라면 한 번쯤은 해봤을, 참 어려운 고민이다. 

최근에는 디젤 엔진 차의 약진이 두드러졌다. 한국자동차산업협회가 발표한 ‘2013 국내 자동차 신규 등록현황’ 자료에 따르면, 지난 2013년 사상 처음으로 디젤 엔진 차의 판매량이 가솔린 엔진 차 판매량을 넘어섰다. 이후 수입 디젤차를 선호하는 소비자가 늘면서 디젤 엔진 차 판매량은 더욱 급상승했다. 

사실 경제적인 면에서 봐도 디젤 엔진 차를 사는 게 유리하다. 초기 구매 비용은 가솔린 엔진 차보다 상대적으로 조금 비싸지만, 경유 값이 저렴한 만큼 차량 유지비가 적게 들어 오래 탈수록 더 유리하기 때문이다. 

실제로 디젤 엔진이 개발된 배경도 경제적인 이유에 있다. 디젤 엔진이 개발되기 전 시대의 증기기관과 가솔린 엔진은 크기가 크고 가격이 매우 비싸 일반 서민들이 구매하기엔 매우 어려웠다. 이때 독일의 기계기술자인 루돌프 디젤은 일반인들도 쉽게 살 수 있는 저렴한 엔진을 만들겠다는 꿈을 키웠다. 작고 가벼우면서도 연료 효율도 높은 엔진을 말이다. 

수많은 시행착오 끝에 1893년, 루돌프 디젤은 드디어 디젤 기관을 발명하는 데 성공했다. 이 기관은 ‘작고 가벼우면서도 연료 효율이 높은 값싼 엔진’으로 높은 효율을 인정받아 특허를 받았고, 1919년 대량 생산돼 선박과 트럭, 열차, 잠수함 등 대형 기관에 사용되기 시작됐다. 우리나라에서도 대형차인 트럭과 버스에 주로 사용됐고, 이후 승합차나 SUV 등 점차 사용 범위가 확대됐다. 

하지만 디젤 엔진 차는 환경오염 물질이 많이 배출한다는 점에서 구매하는 사람들의 마음을 찝찝하게 했다. 특히 예전 버스나 승합차 배기관에서 시커멓게 나오던 연기가 바로 그 주인공! 시커먼 연기를 보는 것만으로도 몸에 해로운 느낌이 들었고, 거리에 차가 늘기 시작하면서 공해에 대한 우려의 목소리도 높아만 갔다. 

디젤 엔진 차는 일반적으로 미세먼지와 질소산화물을 많이 내놓는다. 미세먼지는 일반 먼지의 10분의 1 크기일 정도로 작다. 같은 농도라면 미세먼지의 수가 먼지보다 많다. 먼지는 크기가 작을수록, 수가 많을수록 몸과 반응하는 표면적이 넓다. 따라서 미세먼지가 몸 안에 들어오면 호흡기는 물론 온몸 구석구석에 들어와 염증을 일으킨다. 

한편 질소산화물은 NO, NO2, N2O 등 질소와 산소로 이뤄진 다양한 형태의 화합물을 통틀어 말한다. 질소산화물이 체내에 들어오면 기관지 염증과 천식, 만성기관지염을 일으키며 심할 경우에는 폐부종(Pulmonary edema)을 일으켜 사망에 이를 수 있다. 디젤 엔진 차는 이런 불편한 마음을 잊으라는 듯 몸에 해로운 물질들이 배기관 밖으로 배출되지 않도록 처리하는 장치를 개발해 차에 장착하기 시작했다. 

디젤 자동차에 적용된 대표적인 장치는 크게 두 가지로 분류된다. 첫 번째는 배출가스를 줄이는 장치다. 디젤 엔진 차에서 유해한 물질들이 나오는 원인은 연료인 경유가 불완전연소를 하기 때문인데, ‘CRDI(Common Rail Direct Injection)’로 표시되는 커먼레일 엔진 기술은 연료를 고압으로 축적했다가 분사되는 양과 타이밍, 횟수를 제어해 불완전연소를 줄여 준다. 

다른 방법은 만들어진 배출가스를 깨끗하게 처리해서 내보내는 방법이다. ‘배기가스 후처리장치’로 불리는 ‘DPF(Diesel Particulate Filter)’는 차에서 만들어진 배출가스를 바로 배출하지 않고 필터를 이용해 미세먼지와 같은 해로운 물질을 걸러낸다. 최대 단점이었던 환경오염문제를 해결했으니 디젤 엔진 차를 사면서 들었던 불편한 마음이 합리화 되는 듯 했다. 

이 기세를 몰아 디젤 엔진 차는 ‘클린디젤’이란 이름으로 친환경이란 이미지를 갖게 됐다. ‘환경친화적 자동차의 개발 및 보급촉진에 관한 법률(친환경자동차법)’에 따르면 디젤 엔진 차는 전기자동차와 태양광 자동차, 하이브리드자동차, 연료전지 자동차 등과 함께 ‘친환경 자동차’에 포함된다. 

하지만 일부에서는 디젤 엔진 차가 친환경 자동차로 분류되는 것에 대해 오류가 있다고 지적했다. 일단 다른 친환경 자동차와 달리 디젤 엔진 차는 환경오염의 주범으로 꼽히는 화석 연료를 연료로 사용한다. 또한 처리장치는 문제를 본질적으로 해결한 것이 아니라 해결한 것처럼 보이는 수준에 불과하다는 것이다. 2015년 10월에 폭스바겐 조작 사태가 터지자 다른 디젤 엔진 차도 얼마든지 ‘친환경’으로 둔갑했을 수 있다는 의심이 드는 것은 어쩔 수 없다. 

실제로 폭스바겐 사태 이후 디젤 엔진 차에 대한 우리나라 법도 바뀔 조짐이다. 환경부는 디젤 엔진 차에 면제됐던 환경개선부담금을 다시 내도록 하는 방안을 검토하겠다고 밝혔고, 이찬열 새정치민주연합 의원은 디젤차를 친환경 차에서 제외하는 내용의 개정안을 대표로 발의했다. 

상황이 이렇다 보니 친환경 제품에 대해 다시 생각해 볼 필요가 있다. 친환경 먹거리와 친환경 차, 친환경 건축물 등…. 친환경이라는 브랜드는 어떤 분야를 막론하고 소비자가 제품을 선택할 때 큰 영향을 미치기 때문이다. ‘자연환경을 오염하지 않고 자연 그대로의 환경과 잘 어울리는 일’이라는 뜻을 가진 친환경! 제품에 친환경이라는 이름을 붙일 때는 좀 더 정확한 기준이 필요하다. 물론 제품을 선택하는 건 소비자의 몫이다. 

글 : 이윤선 과학칼럼니스트

저작자 표시 비영리 변경 금지
신고
크리에이티브 커먼즈 라이선스
Creative Commons License
겨울의 어느 오후. 태연은 엄마의 스카프를 목과 머리에 어설프게 두르고 은은한 클래식 음악을 틀어놓은 채 창밖으로 쓸쓸한 눈빛을 보내고 있다.

“태연아, 뭘 보고 있니?”

“아빠, 송곳 같은 겨울바람이 제 가슴에 숭숭 구멍을 뚫고 있어요. 문득 유치원 때 달님반에 있던 그 멋진 남자아이 생각이 나요. 코딱지를 맛있게 떼어먹으며 살짝 날려주던 그 살인미소는 정말 매력적이었죠. 아빠, 사랑이 뭐라고 생각하세요?”

“글쎄다. 네가 가슴에 구멍이 뚫렸다고 하니까 불현듯 제올라이트가 떠오르는구나. 사랑이란 제올라이트가 아닐까?”

“에엥? 사랑은 눈물의 씨앗이라거나, 사랑은 행복이라거나 뭐 그런 말을 해주셔야지 제올라이트가 다 뭐에요. 정말 낭만제로야!!”

“아니, 그건 네가 제올라이트를 잘 몰라서 하는 말이야. 제올라이트는 수nm(나노미터, 1nm=10-9m) 지름의 극도로 작은 구멍이 스펀지처럼 송송 뚫려있는 돌이란다. 18세기에 처음 이 돌을 발견한 크롱스테드라는 과학자는 돌을 가열할 때 구멍 속에 들어있던 물이 끓어 수증기가 발생하는 것을 보고는 ‘끓는(zeo) 돌(lite)’ 즉 제올라이트(zeolite)라는 이름을 붙여줬지.”

“음, 구멍이 숭숭 뚫린 건 제 마음과 비슷하지만 그것만 가지고 사랑을 제올라이트라고 말하는 건 좀 오버 아니세요?”

“내 말을 끝까지 들어보렴. 제올라이트는 무한변신을 할 수 있는 놀라운 능력을 갖고 있단다. 구멍 안에 온갖 물질을 잔뜩 끌어안고 있다가 서서히 배출시키는 특이한 성질을 갖고 있는데, 어떤 물질을 넣는가에 따라 완전히 다른 모습으로 변신하거든. 예를 들어 미세한 제올라이트에 은나노 입자를 넣은 다음 그걸 섬유에 붙이면 항균효과가 뛰어난 옷을 만들 수 있고, 양분을 넣으면 토양강화제로 쓸 수 있고, 반도체를 넣으면 광통신에 쓸 수 있는 식으로 말이야. 어떤 사람을 만나느냐에 따라 사랑의 모습도 천차만별이니까 사랑은 제올라이트라는 거지.”

“헉, 아빠한테 그렇게 철학적인 면이 있는 줄은 정말 몰랐어요!”

“게다가 제올라이트는 촉매로 가장 많이 활용된단다. 촉매란 어떤 화학반응을 일으킬 때 그 반응이 수십 수백 배 더 강하게 일어날 수 있도록 도와주는 물질을 말해. 예를 들어 탄소 덩어리인 원유에 제올라이트를 넣으면 반응하는 힘이 세져서 휘발유를 아주 손쉽게 분리해낼 수가 있지. 또 제올라이트의 구멍 배치를 다르게 하거나 크기를 조절해서 촉매효과를 강화하기도 한단다. 사랑에 빠지면 더 멋지게 보이기 위해서 공부를 열심히 하게 되잖니? 사랑이 공부의 촉매역할을 하는 것처럼 제올라이트도 아주 많은 화학반응에서 촉매로 활용된단다.”

“와~ 정말 우리 아빠 맞아? 넘 멋져 보여요!!”

“그게 다가 아냐, 쓸모없는 물건을 깨끗이 없애주기도 해. 플라스틱은 가볍고 튼튼해서 매우 광범위하게 활용되지만, 쓰임이 끝나고 나면 썩지도 않는 골치 아픈 쓰레기가 되는 거 너도 알지? 태우자니 환경오염이 너무 심하고 말이야. 그런데 폐플라스틱에 제올라이트를 넣으면 간단히 물과 이산화탄소로 플라스틱이 분리돼 버려. 당연히 환경 걱정은 그다지 할 필요가 없어지지. 사랑 역시 여러 쓸데없는 잡생각을 싹 없애주는 능력이 있으니 ‘사랑은 제올라이트’라는 말이 딱 맞지 않니?”

“아빠, 오늘부로 아빠를 존경하기로 했어요. 과학적 상식과 철학적 사고가 조화롭게 어우러져 완벽한 이론을 새롭게 만들어내고 계셔요!!”

“너 역시, 오늘은 정말 놀랍도록 똑똑하게 말을 하는구나. 자랑스럽다 내 딸!”

그러나 아빠와 대화를 할수록 태연의 눈엔 의심이 가득해진다. 심지어는 사냥감을 만난 늑대처럼 코까지 벌렁거린다.

“그런데 아빠가 무척이나 의심쩍게 느껴지는 건 왜일까요? 결론적으로 말해서, 아빠 가슴이 지금 제올라이트처럼 구멍이 숭숭 뚫려있고 그 구멍들이 어떤 사랑으로 채워지는가에 따라 완전히 다른 사람이 될 수 있다는 거잖아요. 그리고 틀림없이 얼마 전에 초등학교 때 첫사랑이 생각난다는 말씀도 하셨어요. 그렇다면 아빠의 제올라이트 가슴엔 지금 엄마대신 첫사랑이 있다는 것이로군요!!”

“허걱! 빨리 병원에 가보자. 어쩐지 너답지 않게 지나치게 말을 잘한다 했어. 그렇게 허무맹랑한 억지를 쓰는 걸로 봐서 너의 뇌는 지금 제올라이트 상태가 틀림없어. 구멍이 뚫린 거라고!!”

글 : 김희정 과학칼럼니스트

ndsl링크 <출처 : 한국과학기술정보연구원 >

글이 유익하셨다면 KISTI의 과학향기를 구독해 보세요

저작자 표시 비영리 변경 금지
신고
크리에이티브 커먼즈 라이선스
Creative Commons License
1 
BLOG main image
생활에 밎줄 긋는 과학이야기♡ -KISTI의 과학향기-
by 과학향기

카테고리

분류 전체보기 (1178)
과학향기 기사 (892)
과학향기 이벤트 (1)
과학향기 독자참여 (1)
이런주제 어때요? (1)

달력

«   2017/07   »
            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30 31          
tistory!get rss Tistory Tistory 가입하기!
Clicky Web Analytics

티스토리 툴바