요소수 직격탄 유로6 디젤차는 무엇이 다를까

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입력 2021.11.14 06:00
디젤차 배기가스를 줄여주는 요소수가 부족하다. 국내 소비량 중 97%를 수입에 의존하는데, 중국에서 요소수를 들여오지 못해 문제가 크다. 정부는 비상 대책을 통해 최소 5개월치 요소수를 확보한다는 전략이지만, 수급 상황 개선 없이는 대책 마련이 쉽지 않다.

요소수는 유로5~6 적용을 받는 경유차와 유로4 이하 경유차에 필요하다. 유로5~6는 차량 배출가스에 대한 유럽의 최신 환경규제다. EU는 2015년부터 유로6 규제를 경유차에 적용한다. 유로6 적용 디젤차는 질소산화물을 0.4/㎾h 수준으로 저감해야 한다. 이전 유로5는 2.0㎾h였는데, 유로6 기준은 5배 강화됐다. 유로6 적용차 대부분은 촉매변환장치(SCR)를 탑재하는 만큼, 유로6 이후 경유차는 모두 요소수 대란 사정권에 속한다.

유로5~6 이전 규제인 유로4 시기 생산·판매된 경유차는 SCR이 아닌 디젤 미립자 필터(DPF)와 배기가스 재순환 장치(EGR) 등을 사용한다. 요소수를 쓰지 않지만 배기가스 저감 성능이 낮다. SCR을 탑재한 경유차보다 대기오염물질을 많이 발생시킨다.

정화되지 않은 배기가스를 다량 배출하는 노후경유차 / 조선일보DB
13일 완성차 업계에 따르면, 국내 운행중인 경유 화물차 330만대 중 200만대쯤이 유로6 경유차인 것으로 추산된다. 유로6는 유해물질인 질소산화물(NOx)의 강력한 저감이 특징으로, 유로5보다 5배 높은 질소산화물 저감을 요구한다. 글로벌 완성차 업체는 유로5부터 차츰 SCR 엔진을 탑재한 경유차를 내놨고, 유로6부터는 강력해진 규제에 대응해 요소수를 엔진에 직분사하는 SCR을 도입했다. SCR은 단순히 배출가스에만 요소수를 분사하는 것보다 엔진에 바로 직분사 하는 것이 저감율이 높다.

SCR을 탑재한 디젤 엔진은 연료인 경유의 완전 연소를 추구한다. 디젤 엔진이 완전 연소를 위해 고온고압으로 작동하면 미세먼지·매연의 양이 감소한다. 반면 질소산화물의 배출량은 오히려 높아진다. 다량으로 배출되는 질소산화물을 요소수와 반응시켜 분해함으로써, 대기오염 물질을 저감하는 것이 유로5~6 경유차와 SCR의 핵심이다.

국내에서 SCR엔진을 탑재한 경유차가 요소수 부족을 무시하고 주행할 경우, 국내 배출가스 규제에 따라 운행에 제한을 받는다. 엔진제어유닛(ECU)이 경유차의 요소수 부족 상태를 감지해 엔진 출력을 30%수준으로 낮추고, 요소수가 없는 상태에서는 재시동을 할 수 없도록 제어한다.

국내 경유차는 상용차를 시작으로 2010년부터 유로5, 2014년부터 유로6의 단계적인 적용을 시작했다. 국내 경유차 중 봉고3와 포터2 등이 2019년까지 질소산화물흡장촉매(LNX)로 유로6 규제를 만족해왔지만, 2020년부터 유로6 규제가 더 강화되자 결국 SCR을 탑재했다.

SCR이 없는 유로 5~6이전 경유차들은 배기가스를 재활용하는 DPF와 EGR 등을 주된 저감장치로 쓴다. 2014년 이전 생산·판매된 유로4 이하 경유차가 대상이다. 정부는 배기가스 저감 정책 초기 SCR을 탑재하지 않는 노후경유차의 DPF 부착을 지원하는 정책을 폈지만, 2010년쯤부터 조기폐차 지원·LPG 등으로 개조하도록 방향을 변경하는 중이다.

DPF 부착은 경유차 소유주 사이에서도 선호되지 않는 경향이 짙다. 한번 배출된 배기가스를 다시 연소에 사용하는 DPF 특성상, 연비·출력 저하 현상이 빈번하게 일어난다. 화물·운송업 등을 생업으로 삼는 경유차 소유주에겐 경제성을 염두하고 구매한 경유차의 장점을 퇴색시키는 셈이다.

최근에는 이렇게 DPF 부착을 선호하지 않으면서, 조기폐차도 어려운 경유차 소유주를 대상으로 한 개조·지원 정책 등이 연구되는 추세다. 유로 3~4 규제 시절 경유차를 구매한 일부 차주는 배출가스 5등급(조기폐차 지원)에 속하지 않는다. 운용 가능기간도 10년쯤 남은 경우가 많은데, 디젤 하이브리드 개조로 연비·배기가스 저감을 달성하는 기술이 연구돼 지원정책화를 추진중이다.

디젤 1톤 트럭의 하이브리드 개조 기술 연구용역을 담당한 장기태 카이스트 교수는 "현재 SCR을 탑재하지 않고 운용되고 있는 디젤 경유차가 전체 330만대중에서 30%쯤 된다"며 "이런 디젤경유차는 10년 이상 운행가능 기간이 남은 경우도 있어 대책 마련이 필요하다"고 말했다.

이민우 기자 minoo@chosunbiz.com


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