▲ 1957년형 미국산 자동차 머큐리(Mercury) ⓒ 뉴스타운

미국의 과학 잡지 '사이언티픽 아메리칸(Scientific American)'은 16일(현지시각)자 보도에서 “미국산 자동차 들이 54mpg CAFE 표준을 만족시킬 수 있을까? 물론 그럴 수 있다”라는 글이 게재됐다.

아래는 그 기사의 내용을 발췌 번역한 것이다.

자동차 메이커들이 새로운 연방 기준을 만족하려면 2025년 새로운 자동차는 내년 2012년 모델보다 2 배 연료 효율이 높아야 한다.

미국 환경보호협회와 국립하이웨이교통안전협회는 최근 자동차 메이커들이 2025년까지 메이커별 전차종 평균 연료효율, 즉 CAFE(Corporate Average Fuel Economy)이 54.5mpg가 되도록 하는 의욕적인 새 규정을 공표했다. 현재 27.5mpg에서 2016년까지 35.5mpg, 그리고 2025년까지 54.5mpg로 규정한 것이다.

<* 1 mpg(mile per gallon)는 리터당 환산하면 0.425km가 된다. 즉, 현재는 리터당 11.7km, 2016년에는 15.1km, 그리고 2025년에는 23.2km가 돼야 한다. >

많은 자동차 메이커들이 이미 공표된 CAFE 규정은 지지한다고 밝혔지만, 불만도 따랐다. 1980년대 이래로 그들은 새로운 규정이 나올 때마다 기술이 너무 어렵거나 제조비용이 너무 많이 들어간다고 했던 것이다. 이번에는 "아마 그 정도의 기준을 만족하려면 우리 회사의 차종 3분의 1을 전기자동차로 구성해야 합니다. 하지만 사람들이 전기자동차를 그리 많이 사줄 것 같지 않습니다."라고 불평을 한다.

하지만 그들의 말은 위장전술일 뿐이다.

전기자동차가 평균 연비를 올려줄 것은 사실이지만, 이미 가솔린 엔진 기술도 상당한 수준 발전하였기 때문에 고급 차종이나 표준 하이브리드 차종에는 이미 적용되고 있다.

MIT와 아르곤국립연구소 및 자원보호협회의 연구에 따르면 가솔린 차량도 새로운 기술을 적용하면 극적으로 연비를 높일 수 있다고 한다. 새로운 기술 중에는 다음과 같은 것들이 있다.

☞ 연속 가변 트랜스미션(continuously variable transmission)이라는 것이 있는데 과거 한 세기 동안 사용되었던 비효율적인 기어 방식의 트랜스미션을 대체하는 것이다.

☞ 스타터-얼터네이터(starter-alternators)는 신호대기 중이거나 내리막길에서 엔진을 꺼준다.

☞ 직접연료분사기(direct fuel injectors)는 기존의 분사기보다 휘발유를 덜 소비한다.

☞ 재생식브레이크(regenerative braking)는 바퀴와의 마찰로부터 전기를 생성한다.

엔진 자체도 첨단 전자 기술에 의해 개선되어 연비를 상당히 높일 수 있다. 연속 밸브 타이밍으로 엔진이 소모하는 연료를 줄이고, 6기통 엔진이라도 큰 출력이 필요없을 경우, 가령 크루즈 정속 주행시와 같은 경우에 실린더 2개 정도를 정지시켜 연료를 덜 소모하도록 할 수 있다. 역으로 4기통 엔진에 터보차저(turbocharger)를 달아서 순간적으로 큰 힘이 필요할 경우, 가령 언덕에서 큰 트럭을 앞지르기 할 경우와 같을 때 6기통 엔진과 같은 힘을 발휘할 수 있도록 하며, 혹은 덩치가 큰 차체에 작은 용량의 엔진을 달아 주행 거리를 연장할 수 있을 것이다. 차체 무게를 가볍게 하여 연비를 높이는 방법도 있다.

현재 도요타 프리우스는 신기술을 많이 적용했는데, 고급 배터리를 장착하였으며 45 혹은 50mpg 정도의 연비를 갖는다. 프리우스에는 연속가변 트랜스미션과 재생식브레이크, 엔진 공회전시 자동 엔진 정지, 공기저항을 줄이는 공기역학적 차형, 그리고 도로와의 마찰 손실을 줄이는 낮은 구름저항(low-rolling-resistance) 방식이 적용되었다. 이 모든 기능들이 (하이브리드가 아닌) 가솔린 차량에 적용 가능하며, 일부는 적용되었다. 혼다의 경우, 긴 주행거리를 갖는 많은 차량에 이미 연속가변 트랜스미션을 사용하고 있다.

게다가 새로운 CAFE 수치가 높게 보일 지는 몰라도, 이 주행거리는 측정연구소에서 유사 도로조건 하에서 측정되는 수치라서 실제로는 수치만큼 어려운 일이 아니다. 즉, CAFE의 mpg 수치는 실환경에서의 mpg 수치보다 높은데, 가령 2016년 목표인 34.1mpg는 실제로는 차량 스티커에는 26mpg로 쓰여진다. 같은 이유로 2025년 CAFE 목표인 54.5mpg는 36mpg에 해당하는 것이다(고속주행이나 시내주행시). 따라서 2025년 새차를 사러 가서 차창에 36mpg라고 쓰인 것을 보면 그게 바로 54.5mpg를 만족하는 것이라고 생각하면 된다.

여전히 연비를 높이기 위한 기술에 돈이 많이 들어 기업이 수용하지 못한다고 하겠지만, 자동차 메이커에게 상당한 세제 혜택도 주어진다. 미국 환경보호협회와 국립하이웨이교통안전협회의 예상으로는 54.5mpg 차량 기술 개발 비용으로 차량 가격이 2천불 정도 오르겠지만 고객에게는 온실가스 감축효과와 함께 2~3년 정도면 이 비용을 회수할 수 있다고 한다.