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편식 막는 짬짜면 바이퓨얼 엔진의 진화
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승인 2017.06.14  09:34:52
   
▲ 쉐보레 임팔라 바이퓨얼

지구온난화가 심각해지면서 온난화의 주요원인으로 지목되고 있는 이산화탄소 배출량을 줄이기 위한 환경규제가 강화됨에 따라 자동차업계 역시 이를 줄이기 위한 다양한 기술들을 선보이고 있습니다. 배기량을 줄이면서도 엔진출력을 높이는 엔진 다운사이징과 경량화, 하이브리드 및 전기차 관련기술이 대표적이라 할 수 있지요.

이와 더불어 최근에는 압축천연가스(CNG)나 수소연료차, 액화석유가스(LPG) 등 탄소함유량이 적은 저탄소연료인 가스연료를 사용하는 일명 가스차에 대한 관심 또한 높아지고 있습니다. 폭스바겐은 최근 비엔나심포지엄을 통해 그룹내 소형차를 위한 소형 CNG 엔진인 1.0 TGI 엔진을 선보이기도 했습니다.

이러한 가스차는 대부분 관련 인프라의 부족이나 연소효율을 높이기 위해 바이퓨얼(Bi-fuel) 시스템을 적용하고 있는 것이 특징입니다. 바이 퓨얼이란 하나의 엔진으로 두 가지 연료를 선택적으로 사용할 수 있는 방식으로 일반적으로 휘발유와 LPG 또는 휘발유와 CNG, 휘발유와 수소연료, 디젤과 CNG 등 주로 석유연료와 가스연료를 동시에 사용할 수 있습니다.

이 외에도 에탄올과 휘발유 등을 동시에 사용하기도 합니다. 이러한 바이퓨얼은 과거에는 주로 상대적으로 값싼 연료를 동시에 사용함으로써 연료비를 아낄 수 있다는 경제성에 초점이 맞춰진 것과 달리 최근에는 연소효율 개선 및 배출가스저감을 통한 친환경 엔진기술로 주목받고 있습니다.   

2000년대 초반까지도 흔히 볼 수 있었던 LPG 개조차 역시 바이 퓨얼 엔진의 대표적인 예라 할 수 있습니다. 또한 기아 모닝과 레이 바이퓨얼의 경우 개조차와 달리 처음부터 휘발유와 LPG를 겸용으로 사용할 수 있도록 판매하고 있는 모델입니다.

   
▲ 기아차 모닝 바이퓨얼

LPG 개조차의 경우 스위치를 사용해 휘발유와 LPG를 선택적으로 사용하는 것과 달리 기아차의 바이퓨얼 모델은 시동과 출발은 휘발유를 사용하고 주행 때에는 LPG를 사용합니다. 또한 LPG가 바닥나면 자동으로 휘발유로 전환해 주는 것이 특징입니다. 물론 운전자가 휘발유와 LPG를 선택적으로 사용할 수도 있습니다.

바이퓨얼은 두 가지 연료를 선택적으로 사용하는 방법과 연소실 내부에서 두 가지 연료를 섞어서 연소하는 방법, 아예 처음부터 두 가지 연료를 혼합해 사용하는 방법 등에 따라 듀얼퓨얼(Dual fuel), 플렉스퓨얼(Flex feul), 바이베리언트(Bivalent) 등으로 불리기도 합니다. 

듀얼퓨얼은 CNG 엔진에서 경유를 파일럿분사(Pilot injection, 예비분사)해 먼저 폭발시킨 다음 CNG 연료를 분사함으로써 연소효율을 향상시키는 방식으로 대형 선박엔진 등에서 주로 사용됩니다. 또한 남미지역의 경우 에탄올과 휘발유를 섞어서 사용하는 바이퓨얼 엔진이 사용되고 있기도 합니다. 에탄올의 비율이 85퍼센트인 E85와 같은 바이오 에탄올이 대표적이라 할 수 있습니다. 

최근에는 이러한 연료사용 및 연소방식과 관계없이 관련용어를 혼용하고 있는 추세로 북미나 아시아 쪽은 바이퓨얼을, 유럽쪽에서는 바이베리언트 퓨얼이란 용어를 주요 사용하고 있다는 것이 관련업계의 설명입니다.

참고로 바이퓨얼 엔진은 전 세계적으로 약 4천9백만대 규모(2015년 기준)로 브라질(2950만대)과 미국(1740만대, 2014년), 캐나다(1600만대, 2014년) 등 북미와 남미지역이 최대시장을 이루고 있으며, 유럽시장도 스웨덴 등을 중심으로 판매량이 증가하고 있습니다. [김아롱 기자 카테크]


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