현대엠엔소프트 공식 기업 블로그 :: 자동차 에어컨에 대한 모든 것!

여러분은 여름철, 자동차의 시동을 걸고 난 이후 가장 먼저 하는 일이 무엇인가요? 뜨거운 뙤약볕을 온전히 받은 자동차 내부의 온도가 상승했기 때문에 자연스럽게 에어컨 조작 버튼으로 손이 갈 수밖에 없을 것입니다. 요즘 같은 날씨에 없으면 운전할 엄두조차 나지 않는 에어컨, 어떻게 작동하는 걸까요? 내 차의 에어컨은 이 뜨거운 여름을 무사히 보낼 수 있을까요? 이번에는 자동차 에어컨의 역사부터 작동원리, 여름철 에어컨 관리 방법 등 자동차 에어컨에 대한 모든 것을 알아보겠습니다.

 

 

1. 자동차 에어컨의 역사

사진출처: http://www.curbsideclassic.com/automotive-histories/cold-comfort-history-of-automotive-air-conditioning-part-1-pre-world-war-ii/

 

자동차 에어컨에 대한 개념은 19세기 말, William Whiteley의 마차 밑에 얼음이 담긴 접시를 설치하고 축에 부착된 팬을 이용하여 실내로 공기를 불어넣는 방법에서부터 출발했는데요. 이후, 자동차가 대중화되면서 자동차 에어컨에 대한 필요성이 대두되었고 기계적인 냉동 시스템을 갖춘 최초의 자동차가 1939 Packard에서 만들어졌으며, GM에서도 1939 Cadillac에 트렁크 설치형 제품을 출시하게 되었습니다.

 

1940년 대 초반부터 자동차 에어컨이 보급되기 시작했으나, 비싼 가격과 운전상의 문제점으로 인해 장착률은 극히 저조했습니다. 1950년 대에 약 600달러 수준의 실용적인 에어컨 시스템이 등장하면서 대중화되기 시작했는데요. 이후 소형차 보급의 증가와 함께 자동차 에어컨에 대한 수요도 동시에 늘어나기 시작했습니다.

 

 

2. 자동차 에어컨의 구조 및 작동원리

 

손등에 알코올 같은 액체를 묻히면 해당 액체가 증발하면서 손등이 시원해진다거나, 땀이 식으면서 체온이 내려가는 현상을 경험해 본적 있을 텐데요.  이는 액체가 증발하면서 열을 빼앗아 주변 온도가 낮아지는 현상인 기화의 원리입니다. , 액체가 기체로 변하기 위해서는 열을 필요로 한다는 기화의 원리를 바탕으로 에어컨 냉각원리를 설명할 수 있습니다.

 

증발된 액체는 대기 중으로 방출되는데요. 지속적인 냉각을 위해서는 방출되는 액체를 다시 공급해 주어야 합니다. 하지만, 자동차 에어컨에 주기적으로 액체를 공급하는 일은 번거롭고 불편하기 마련인데요. 자동차 에어컨의 경우 증발된 액체를 액화하여 순환시키는 방식을 사용하고 있습니다.

 

자동차 에어컨 구조도

사진출처: http://jwkang7.wo.to/pds02/223.htm

 

 

에어컨의 구조

 

1) 압축기(Compressor)

자동차에 사용되는 냉매는 보통 대기압인 1기압 상태(-29.8)에서 액화되는데요. 증발기에서 열을 흡수해 기체로 변한 냉매를 다시 액체로 만들려면 -29.8℃까지 온도를 내려야 하지만, 엔진열로 인한 엔진룸의 높은 온도에서 이처럼 낮은 온도를 만들 수 없기 때문에 기체상태인 냉매를 액체로 변화시키기 위해 압축기를 사용합니다. 압축기는 냉매를 압축해 고온고압의 가스로 만드는 역할뿐만 아니라 증발기에서 기체를 흡입하여 응축기로 배출함으로써 냉매를 순환시키기도 합니다.

 

2) 응축기(Condenser)

자동차 엔진룸의 맨 앞에 위치하는 응축기(컨덴셔)는 압축기에서 전달된 고온고압의 냉매가스를 차갑게 하여 액체 상태의 냉매로 전환시켜주는 역할을 하는데요. 고온고압의 기체상태인 냉매가 응축기를 통과하면서 대기와 접촉하게 되고, 이에 따라 뜨거운 기체상태의 냉매는 외부로 열을 방출하면서 중온고압 액체상태의 냉매로 변하게 됩니다. 응축팬은 외부의 차가운 공기를 빨아들이는 역할을 합니다.

 

3) 리시버 드라이어(Receiver Drier)

 

 

리시버 드라이어 구조 및 작동모습

사진출처: http://jwkang7.wo.to/pds02/223.htm

 

리시버 드라이어는 여분의 냉매를 일시적으로 저장하는 용기인데요. 압축기에서 제대로 압축되지 않은 상태 혹은 고온상태의 냉매가 응축기에 흘러 들어올 경우, 100% 액화시키는데 실패하는 경우가 간혹 생길 수 있습니다. 여기서 문제는, 기체상태의 냉매가 증발기에 전달될 경우 냉각기능이 저하된다는 것입니다.

 

리시버 드라이어는 액체상태의 냉매와 가스상태의 냉매를 분리하여, 액체상태의 냉매만을 걸러 다음 단계로 보내는 역할을 수행합니다. 뿐만 아니라, 여과기 및 건조기를 통해 수분, 먼지 등의 이물질을 제거하는 등 냉매를 관리합니다.

 

4) 팽창밸브(Expansion valve)

팽창밸브로 보내진 액체상태의 냉매는 저온저압의 미세한 물방울 형태로 바뀌게 됩니다. 지름이 좁은 파이프를 통과하게 되면서 액체상태의 냉매가 마치 분무기로 뿜는 것처럼 미세한 물방울로 분사되는데요. 이렇게 분사하는 이유는 보다 쉽게 기화되도록 하기 위함입니다.

 

5) 증발기(Evaporator)

이 미세한 물방울 형태의 냉매는 바로 옆에 붙어 있는 증발기로 보내지고, 냉매를 순식간에 증발시켜 주변으로부터 열을 빼앗게 됩니다. 이 과정에 따라 증발기는 거의 얼음덩어리와 같이 변하게 되고 압축기 앞에 있는 Fan을 통해 불어오는 바람이 차가워지면서 자동차 실내로 전달되어 최종적으로 우리가 시원한 바람을 전달받는 것이랍니다.

 

증발기를 통해 증발된 냉매는 처음 위치인 압축기로 보내지고, 앞서 설명한 활동을 반복하게 됩니다. 간단히 정리하자면, 가스->액체->미세한 물방울->가스로 변환되는 일련의 과정에서 발생하는 차가운 공기를 전달하는 것이죠.

 

 * 자동차 히터의 작동원리는?

 

자동차 히터는 엔진의 힘에 의해 작동하는 에어컨과는 달리 냉각수가 데워지며 발생하는 열을 사용합니다. 자동차의 엔진룸에는 항상 열이 발생되기 때문에 이 열을 식히는 역할을 하는 냉각수가 데워지고 이 냉각수의 일부를 히터 방열장치인 히터 코어에 순환시키며, 그 과정에서 발생한 열을 차량 내부에 전달합니다.

 

 

3. 자동차 에어컨 관리방법

 

에어컨의 고장 원인은 다양합니다. 운전자가 쉽게 발견 및 진단할 수 있는 문제점이 대부분이며, 일반 자동차 정비소에서 간단하게 고칠 수 있습니다. 올 여름, 정비소에서 에어컨 점검을 받지 못하신 분들은 이 글을 읽고 꼭 내 차의 에어컨 상태를 확인해보세요. 자동차 에어컨을 잘 관리하지 않으면 과다한 수리비 발생은 물론이고 곰팡이로 인해 탑승자의 건강을 위협하는 상황까지 초래할 테니까요.

 

1) 자동차 에어컨 상태 확인하기

사진출처: https://shell7.tdl.com/~jags/Pages/Parts_Cooling_SightGlass.html

 

앞서 설명했다시피, 자동차 에어컨의 시원한 바람은 냉매의 순환을 통해 발생됩니다. 냉매가 적거나 많으면 에어컨이 제 기능을 잃어 에어컨에서 따뜻한 바람이, 히터에서 찬 바람이 나올 수 있습니다. , 냉매가 적정량 충전되어야 한다는 뜻인데요. 이를 자동차 정비 전문가가 아니더라도 쉽게 확인할 수 있는 방법이 있습니다.

 

바로 냉매 파이프에 달린 Sight Glass를 통해 냉매의 상태를 육안으로 확인하는 것입니다. 냉매의 양을 확인하기 전에 해야 할 일은 자동차 창문을 개방하고 에어컨 설정 온도를 최저로 낮춰 압축기가 멈추지 않도록 계속 작동하게 해야 합니다. 그 후 차량 보닛을 열고 라디에이터 근처에 있는 Sight Glass를 확인합니다. 기포가 소량 존재하고 냉매가 무리 없이 잘 흘러가면 적정 상태라는 의미입니다. 기포가 많이 보이거나 탁한 흰색을 띠면 냉매가 부족한 것이고, 뿌옇거나 보이지 않는다면 냉매가 거의 없다는 의미입니다.

 


맵피와 함께 가까운 정비소 찾아가기

 

 

(출발지는 서울시 종로구이며, 도착 예정 시간은 출발 지점에 따라 달라질 수 있습니다.)

 

냉매의 양은 충분한데, 에어컨에서 따뜻한 바람이 나온다면? 가스누설, 자동차 팬 벨트의 장력부족 등 다양한 이유가 존재합니다. 냉매를 자주 충전할 필요는 없지만, 에어컨 점검은 주기적으로 받는 것이 좋습니다. 현대엠엔소프트의 스마트 모바일 내비게이션, 맵피와 함께 가까운 정비소를 찾아 점검을 받아 보세요!


 

2) 곰팡이 및 악취 차단하기

 

자동차 에어컨에서 냄새가 나면 흔히들 필터에 낀 먼지와 곰팡이만을 제거합니다. 이는 틀린 방법은 아니지만, 자동차 에어컨의 냄새를 잡기 위한 근본적인 해결책은 아닙니다. 그 이유는 자동차 에어컨 구성 요소 중 증발기에 곰팡이가 번식할 수 있기 때문이죠. 자동차 에어컨을 가동하면 에바라고 흔히 알고 있는 증발기에 냉매가 응결해 물이 맺히는데요. 이를 말리지 않은 상태 그대로 시동을 꺼버리면, 빛도 들지 않고 공기도 통하지 않는 차량의 방치된 증발기에 곰팡이 균이 번식하게 되는 것이죠.

 

이 증발기를 직접 청소하기란 쉬운 일이 아닙니다. 정비소에 맡기는 것이 가장 좋은 방법이지만, 큰돈을 지출해야 하죠. 간혹에바 DIY 클리닝이라고 하는 셀프 청소 방법을 사용하는 경우가 있는데, 자칫 공조장치(자동차 에어컨 시스템) 내부에 거품이나 수분이 들어갈 가능성이 있기에 배보다 배꼽이 더 큰 결과를 낳을 수도 있습니다. 이런 상황을 방지하려면 자동차 에어컨에서 냄새가 나기 전에 관리해야 합니다. 에어컨 사용 후 필터 안쪽, 공조장치(에어컨 시스템)들을 말리는 과정이 꼭 수반되어야 합니다. 시동을 끄기 전 3~5분 정도 에어컨을 미리 끄고 환기를 시키는 습관을 들이는 것이 좋습니다. 자동차 에어컨 기능 중 외부순환 모드로 전환하는 것도 하나의 방법입니다. 증발기의 물기만 잘 말려줘도 세균이 번식할 확률은 줄어듭니다. 또한 에어컨을 사용하지 않는 겨울철에도 주기적으로 에어컨을 트는 것도 도움이 되는데요. 냉매의 성분에는 윤활 성분이 있기 때문에 냉매 파이프와 고무패킹의 컨디션을 좋은 상태로 유지시켜줄 수 있기 때문입니다. 그리고 곰팡이나 박테리아의 서식을 줄이는 효과도 기대할 수 있죠. 에어컨은 여름에만 가동하는 것이 아니라, 1년 내내 주기적으로 가동해야 합니다.

 

3) 기타 관리 꿀팁

 

자동차 에어컨의 수명을 아끼려면 어떻게 해야 할까요? 탑승 후 시동과 함께 에어컨을 바로 틀기보다는 창문을 열어 몇 분간 운행하면서 내부의 더운 공기를 내보낸 후 에어컨을 켜야 합니다. 차량에 따라 차이는 있지만, 시동을 걸자마자 에어컨을 작동하다 보면 압축기, 시동모터, 배터리 등에 무리를 줄 수 있기 때문입니다.

 

자동차 에어컨은 엔진의 힘으로 가동됩니다. 엔진이 가동될 때 돌아가는 엔진벨트의 힘으로 압축기가 가동되죠. 바퀴만 돌리면 됐던 엔진 입장에서는 해야 할 일이 하나 더 늘어난 셈인데요. 고속주행 또는 오르막길에서의 운행할 때 즉, 엔진의 힘을 과하게 필요로 하는 상황에서는 에어컨을 잠시 꺼두는 것이 연료소모와 냉방 효율에 도움이 됩니다.

 

지금까지 자동차 에어컨에 대해 알아봤는데요. 매년 최고 기온을 갱신하고 연일 폭염이 지속되고 있는 요즘, 평소에 자동차 에어컨 관리에 유념하고 여름이 오기 전에 미리 정비해야 한다는 것을 알 수 있었습니다. 사실 에어컨뿐 만 아니라, 전반적인 자동차 점검 및 관리가 중요하다는 것은 당연한 이야기일 테지요. 정기적인 에어컨 관리로 이번 여름, 시원한 운행되시길 바랍니다. 지금까지 현대엠엔소프트였습니다.

Posted by 현대엠엔소프트

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