자동차 시장은 현재 가솔린,디젤,LPG 같은 다양한 연료를 사용하는 파워트레인이 판매된다. 과거 LPG 연료 차량은 겨울철에는 다른 연료에 비해 연비가 나쁘고, 힘도 약하며 시동이 잘 걸리지 않았다.
기술의 발전으로 현재는 이런 단점 상당 부분이 해결됐다. 지금 LPG 차량은 연료분사 방식의 변화와 점화 제어 기술이 발전해 문제가 없다. 그러나 사람들의 고정관념은 쉽게 사라지지 않는다. LPG의 오해와 진실을 알아봤다.
겨울철 연비 하락은 연료의 특성과 관련이 크다. 부탄가스와 프로판 가스를 혼합해서 사용하는 LPG는 겨울철 저온 시동성을 위해 여름철에 비해 프로판 가스를 15~30%정도 혼합해 사용한다. 따듯한 여름철에는 저온시동에 대한 부담이 적어 오로지 부탄가스만 사용한다.
부탄과 프로판은 어는 점과 폭발력이 다르다. 부탄과 프로판의 분자 구조식을 보면 부탄이 탄소가 1개 더 많다. 이로 인해 부탄이 프로판에 비해 20% 발열량이 더 높아 폭발력이 강하다. 프로판은 부탄에 비해 폭발력이 약하며 연소효율이 떨어진다.
부탄은 어는 점이 영하 0.5도로 겨울철에 부탄만 사용한다면 연료가 얼어 시동을 걸지 못할 것이다. 어는 점이 낮은 프로판을 섞어 기체의 유동성을 좋게 만들어 겨울철 시동성을 보완한다.
겨울철 폭발력이 낮은 프로판 비율이 높아지면 상대적으로 연비와 출력은 떨어진다. 약 10%정도 연비가 하락할 수 있다는 것이다. 하지만 LPG만 겨울철 연비가 나빠지는 것은 아니다. 모든 내연기관이 겨울철에 연비가 더 떨어진다.
모든 내연기관 엔진은 정상적으로 가동하려면 오일 및 냉각수 온도가 올라가야 제대로 효율이 나온다. 낮은 온도에서 오일, 냉각수 온도를 올리기 위해 냉간시동 시 RPM을 띄우는 로직으로 인해 겨울철에는 연비가 잘 나오기 힘들다.
경유는 윤활, 세탄가를 높여주는 파라핀 성분이 낮은 온도에는 고체로 변하기 때문에 연비가 나빠진다. 또한 배터리와 모터를 동력으로 사용하는 전기차 역시 배터리 성능이 저하돼 겨울철에 효율이 잘 나오지 않아 연비가 하락한다. 이처럼 다른 유종의 연비 하락까지 고려한다면 LPG 연비하락은 운전자가 느끼기 어려운 미미한 수준이다. 과거 선입견은 옛말인 셈이다.
출력 역시 기술의 발전으로 해결했다. 2000년대 초 LPG 차량들은 기화기를 통해 액체 상태로 보관한 LPG를 기화시켜 연소실내 주입했다. 이로 인해 연소 효율이 좋지 못해 가솔린, 디젤 대비 소비자들에게 힘이 없다는 인식이 생겼다.
현재는 LPI(Liquid Propane Injection) 방식을 주로 사용한다. 과거 연료를 기화시켜 사용했던 방식과 달리 현재는 액화상태 그대로 흡기포트에 위치한 인젝터로 연료를 직접 분사하는 방식이다. 여기서 더 발전해 봉고3, 포터2에 탑재된 LPDI (LPG 터보 직분사) 엔진은 연소실안에 위치한 인젝터로 직접 분사해 효율이 좋아졌다.
또 겨울철 안 좋은 시동성은 과거 액화 상태로 연료탱크에 있는 LPG를 기화시켜서 연소실에 주입하는 방식에만 해당하는 이야기다. 현재 거의 모든 LPG 차량은 액화상태의 LPG를 직접 분사하는 LPI 방식이라 영하 25도까지 별 문제 없이 시동이 걸린다.
현재 포터, 봉고 등 1톤트럭도 디젤 파워트레인을 단종하고 LPG 터보 직분사 엔진 (LPDI)을 채택했다. 상용차에도 메인 파워트레인으로 쓰일 만큼 LPG 기술력이 좋아진 셈이다.
현대 쏘나타의 경우 가솔린 모델은 160마력, LPI는 146마력으로 10% 차이가 난다. 주행시 유의미한 차이를 찾기 힘든 수준이다. 기아 봉고3 LPDI 모델은 156마력에 토크 30kg.m를 발휘한다. 과거 디젤 엔진은 135마력에 토크 30kg.m였다. 토크는 동일하지만 오히려 LPDI 마력이 더 좋은 것을 확인할 수 있다. LPG 차량이 힘이 없다는 이야기는 사람들의 잘못된 선입견에 불과하다.
LPG 연료는 주로 택시, 소형 트럭 등 상용차에 주로 사용한다. 이로 인해 일반인이 LPG 차량을 운행했을 때 부품 수급이 원활할 뿐 아니라 택시로 사용하는 모델이라면 택시복지센터에서 정비를 손쉽게 진행할 수도 있다. 이처럼 과거와 달리 성능이 부족하지 않는 LPG는 저렴한 유류비와 친환경성으로 점차 보급이 늘 것으로 보인다.
정원국 에디터 wg.jeong@carguy.kr
