현대엠엔소프트 공식 기업 블로그 :: 휘발유, 경유, LPG까지! 내연기관 자동차 연료 한눈에 보기

전기차, 수소차 등 친환경 자동차의 인기가 갈수록 거세지고 있지만, 도로에서는 아직까지 내연기관 자동차의 비중이 높습니다. 일반적인 경우, 내연기관 자동차는 휘발유를 사용하는 가솔린 엔진 차량과 경유를 사용하는 디젤 엔진 차량으로 양분되어 있었습니다. 하지만 최근 액화석유가스(LPG) 차량 판매가 일반 소비자에게까지 전면 허용되면서, LPG 차량을 전보다 자주 만나볼 수 있게 되었습니다. 내연기관 자동차의 연료로 사용되는 휘발유와 경유, LPG는 각각 어떤 특성과 장단점을 가지고 있을까요? 일반 휘발유보다 비싼 고급유의 차별점은 무엇일까요? 지금부터 함께 알아보겠습니다.

 

 

1. 휘발유

 

휘발유란?

과학 시간에 배운 분별 증류기억하시죠? 분별 증류는 여러 액체가 섞인 혼합물을 끓는점의 차이를 이용해 분리하는 방법을 가리키는데요. 이 방법을 응용한 대표적 사례가 바로 원유의 분별 증류입니다. 원유는 자연에서 채굴한 석유 자체를 일컫는 말로, 탄소와 수소 화합물이 섞여있는 액체 혼합물입니다. 원유를 구성하는 물질들은 끓는점과 발화점이 모두 달라 한 가지 용도로 사용하기가 어렵기 때문에, 분별 증류탑에 원유를 넣고 가열해 각 물질을 분리하는 정제 과정이 필요합니다.

 

휘발유(가솔린)는 원유를 분별 증류 했을 때 30~200℃ 정도의 범위에서 끓는 액체입니다. 상온에서 잘 증발하고 인화성이 좋아서 공기와 만났을 때 폭발성을 띱니다. 이러한 특성은 연료로 쓰이기에 효과적이기 때문에, 자동차·항공·공업 등의 분야에 폭 넓게 사용되고 있죠. 특히 대부분의 자동차가 휘발유를 연료로 하는 가솔린 엔진 차량으로 이루어져 있습니다.

 

가솔린 엔진의 장단점은?

현대자동차 쏘나타에 탑재된 차세대 신규 스마트스트림 가솔린 2.0 엔진

출처: 현대자동차 https://www.hyundai.com/kr/ko/vehicles/sonata/19fc/performance

 

가솔린 엔진 차량과 디젤 엔진 차량은 엔진의 발화 방식에서부터 차이가 납니다. 가솔린 엔진은 휘발유와 공기를 혼합 및 압축한 후 점화해 폭발을 일으키는 원리로 에너지를 만들어냅니다.

 

가솔린 엔진의 장점은 디젤 엔진에 비해 상대적으로 소음이 적다는 것입니다. 이 때문에 고급 세단 대부분이 가솔린 엔진을 장착하고 있기도 합니다. 또 미세먼지 및 질소산화물의 배출도 상대적으로 적습니다.

 

하지만 연비 측면에서 단점을 가집니다. 점화플러그를 통해 인공적으로 폭발을 일으키는 엔진의 발화 방식으로 인해 에너지 소모가 많기 때문입니다.

 

고급휘발유와 일반휘발유, 뭐가 다를까?

휘발유라고 해서 다 같은 휘발유가 아닙니다. 일반적으로 주유소에서 주유하는 일반휘발유와 차별되는 고급휘발유의 존재 때문인데요. 고급이라는 이름이 붙었을까요?

 

가장 큰 차이는 옥탄가수치입니다. 휘발유가 연소할 때 폭발이 일찍 일어나거나 점화가 비정상적으로 일어나는 것을 노킹(Knocking)’ 현상이라 하는데, 노킹 현상이 자주 발생하면 출력을 저하시키고 엔진 수명을 단축시킵니다. 이를 막아주는 정도를 수치화한 것이 바로 옥탄가(octane number)입니다.

 

즉 고급 휘발유는 상대적으로 옥탄가 수치가 높은 휘발유라고 정리할 수 있는데요. 정확히는 산업통상자원부가 지정하는 국내 휘발유 규격에 따라, 옥탄가가 94 이상(일반 휘발유의 경우 91~94)이어야 합니다.

 

고급 휘발유는 노킹 현상을 방지하고 엔진을 보호하는 효과가 있고, 고속 및 정속주행 시 연비 향상, 가속성 향상 등의 장점을 가집니다.

 

하지만 모든 차량에 해당되는 것은 아닙니다. 일반적인 국산 차량의 경우 애초에 엔진이 일반 휘발유를 사용하도록 설계돼있기 때문에 고급 휘발유를 주유하더라도 효과를 체감하기가 어렵습니다. 반대로 고성능, 고출력 차량은 고급 휘발유를 사용해야 차량이 가진 최적의 성능을 발휘할 수 있답니다.

 

 

2. 경유

 

경유란?

경유는 원유 분별 증류에서 끓는점의 범위가 250~350℃인 액체입니다. 도시가스에도 많이 쓰여 가스 오일이라고 부르기도 하며, 자동차 디젤 엔진의 연료로 쓰이기 때문에 디젤 오일이라고 부르기도 합니다.

 

디젤 엔진의 장단점은?

현대자동차 싼타페디젤 차량에 탑재된 디젤 R2.2 e-VGT’ 엔진

출처: 현대자동차 https://www.hyundai.com/kr/ko/vehicles/new-santafe/19my/performance

 

디젤 엔진의 가장 큰 장점은 엔진 구조의 특성상 연비가 좋다는 것입니다. 우선 경유 자체에 분자 내 탄소함유량이 많고, 디젤 엔진 구조의 특성상 압축비가 높아서 같은 정도로 연소가 일어났을 때 팽창이 더 잘 일어나기 때문입니다. 또한 배기량이 같은 가솔린 엔진 차량에 비해 토크가 셉니다. 토크란 차 축을 회전시키는 힘으로, 토크가 높으면 가속력이 좋고 바퀴에 전달되는 힘이 커집니다. 이러한 장점 덕분에 SUV, 트럭 등에 탑재되는 경우가 많습니다.

 

힘이 좋다는 디젤 엔진의 장점은 동전의 양면처럼 단점을 수반합니다. 강한 압력 및 폭발 탓에 소음과 진동이 심하다는 것입니다. 환경적 측면에서도 단점을 가집니다. 압력이 낮아 경유가 충분히 가열되지 못하면 불완전 연소가 일어나고, 이것이 매연과 미세먼지를 유발하기 때문입니다. 이 때문에 디젤 엔진 차량에는 연 2회 환경 부담금이 부과됩니다. 올해 2월부터 시행된 미세먼지 저감 및 관리에 대한 특별법에 따라, 미세먼지 비상저감조치 발령 시 5등급 노후 경유차에 대한 운행 제한이 시작되기도 했습니다. (<5등급 차량은 운행 제한? 2019 미세먼지 저감 특별법> 포스팅 보러 가기)

 

 

3. LPG

 

LPG?

마지막으로 원유 증류탑에서 끓는점의 범위가 25℃ 정도로 가장 낮은 LPG에 대해 알아보겠습니다. LPG((liquefied petroleum gas, 액화석유가스)는 석유나 천연가스를 정제하는 과정에서 생기는 프로판, 부탄 등의 가스를 압축·냉각해 액체화한 물질입니다.

 

LPG의 장단점은?

기아자동차 ‘K5’ LPG 차량에 탑재된 ‘2.0 LPI’ 엔진

출처: 기아자동차 https://www.kia.com/kr/vehicles/new-k5/features.html

 

LPG는 제1차 세계대전 이후 이탈리아와 소련에서 가솔린을 LPG로 대체하여 연료로 사용하는 자동차를 개발하면서부터 자동차 연료로 사용되어왔습니다. 그렇기 때문에 LPG자동차 엔진의 기본적 구조는 가솔린 엔진과 비슷합니다. LPG가 공기와 섞여 연소실에서 흡입, 압축, 폭발, 배기의 순으로 작동하는 것인데요. 이때 연료가 완전하게 연소하므로 배기가 깨끗하고, 엔진의 수명도 긴 편입니다. 친환경적인 특성 덕분에 유류세가 비교적 낮기 때문에 연료 비용도 저렴하다는 것도 큰 장점입니다.

 

하지만 기본적으로 열량이 적은 연료라 출력과 연비가 떨어진다는 단점이 있습니다. LPG 차량에는 트렁크에 LPG연료통이 위치하니 트렁크 사용 공간이 줄어들고, 충전소가 많지 않다는 점도 다소 불편하게 느껴질 수 있습니다.


LPG차량 사용 규제가 완화됐다고?

<이제는 모두가 있다! LPG 자동차> 포스팅 보러 가기!


LPG차량은 원래 법적으로 장애인과 택시·렌터카 운전자만 구매할 수 있었습니다. 하지만 올해 3월 미세먼지 감소 방안의 일환으로 LPG차량의 사용 규제가 완화되면서 일반인들도 얼마든지 LPG차량을 구매할 수 있게 됐습니다. 기존 휘발유 및 경유 차량을 LPG 차량으로 개조하는 것도 가능해졌다고 하니, 운전자들은 자신의 운전 습관에 따라 LPG차량 구매나 개조를 고려해봐도 좋을 것 같습니다.

 

참고로, 현재 일반인이 현대기아자동차에서 구매할 수 있는 LPG 차량은 차급 순으로 모닝’, ‘더 뉴 레이’, ‘아반떼’, ‘쏘나타’, ‘K5’, ‘그랜저’, ‘K7’이 있답니다!

 

같은 원유에서 나왔지만 제각기 다른 세 자동차 연료인 휘발유, 경유, LPG에 대해 알아봤습니다. 가지고 있던 궁금증이 다소 풀리셨나요? 덧붙이자면, 최근 자동차 엔진이 발전을 거듭하면서, 가솔린 엔진의 연비가 개선돼 SUV 차량에 많이 사용되거나 디젤 엔진이더라도 미세먼지 배출이 적은 경우가 많아졌습니다. 소비자 입장에서는 선택의 폭이 넓어진 셈이죠. 각 연료와 그 연료를 사용하는 엔진의 특성에 대한 이해를 바탕으로 후회 없는 선택을 하시기 바라며, 지금까지 현대엠엔소프트였습니다!

Posted by 현대엠엔소프트

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  1. 카리그 2019.11.27 13:55  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    힘좋고 연비도 좋아 인기있던 경유차였는데
    이제는 아무래도 미세먼지 문제도 있고
    연비가 아쉬운 분들은 하이브리드로 넘어가고 있는것 같습니다 ㅎㅎ

    • 현대엠엔소프트 2019.12.02 11:39 신고  댓글주소  수정/삭제

      카리그님 좋은 의견 주셔서 감사합니다. 확실히 경유차에서 친환경 자동차로 추세가 바뀌고 있는 것 같습니다. 언제나 좋은 정보를 제공하도록 하겠습니다. 감사합니다.