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자동차 LPG 연료는 가솔린, 디젤과 어떻게 다를까?

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자동차 연료로는 흔히 알고 있는 경유, 휘발유 외에 가스 연료인 LPG가 있다.  LPG란 어떤 연료일까?

 

액화석유가스라고 불리는 LPG는 석유의 정제과정에서 끓는점 30이하에서 추출되는 기체 상의 탄화수소를 액화 시킨 것으로. 프로판 또는 부탄이 주성분이다. 자동차, 오토가스, 가정 난방 및 요리 용 연료로 사용되는 가연성 탄화수소 가스 혼합물이다. 상온에서는 기체로 존재하지만 가압시키면 쉽게 액화가 가능하다. 액화를 시키면 체적이 1/250으로 줄어들어 운반이 용이하다는 장점이 있다.

편리하고 깨끗한 연료로 60년대부터 보급되기 시작한 LPG는 당시에는 버스에만 사용되었다. 원재료 투입에 대한 생산량이 약 2.4% 정도밖에 되지 않아 국내 수급이 불안정 했기 때문이다. 70년대에는 석유파동 이후 택시의 LPG사용이 전면 허용되며 자동차 업계의 주목을 받기 시작한다.

  2019년 이전까지는 장애인, 국가유공자, 택시기사, 렌터카 사업자만 7인승 미만의 LPG차량을 구매할 수 있었다. 일반인은 경차, 7인승 이상 승용차, 하이브리드 자동차, 승합차, 트럭, 5년이상 중고차만 구매할 수 있었다. 그러나 2019년에 미세먼지 대책등 다양한 이유로 LPG 차량에 대해 일반인도 모든 LPG차량을 구매할 수 있도록 법이 개정되었다

 

LPG 엔진 작동원리

 LPG가 작동하는 방식은 기본적으로 가솔린엔진과 동일하다(흡입-압축-점화-배출). 하지만 연료 특성상 밀도가 낮아 효율이 떨어지고, 무거운 가스 탱크를 따로 설치해야 했기 때문에 가솔린 엔진에 비해 LPG 차량이 출력과 연비가 떨어진다는 인식이 있다.

하지만 이런 문제점을 보완하기 위해 개발된 방식중 하나가 LPi 엔진이다.

 LPG 엔진은 가스 상태의 연료를 공기와 섞어서 사용하기 때문에 정확한 제어가 어렵고 온도에 따라 부피가 변하기 때문에 문제가 생겼던 것인데, LPi엔진은 가솔린 엔진처럼 가스를 액체상태로 직접 연소실 내부에 뿜어주기 때문에 가솔린 엔진에 더 가까운 성능과 연비를 보여주는 것이다. LPG엔진이 가솔린 엔진의 60% 정도의 연비가 나왔다면 LPi엔진의 경우 80% 정도의 연비가 나온다.

여기서 더 나아가 4세대 LPG엔진이라고 부르는 LPDi(LPG Direct injection) 엔진은 LPi 엔진에서 연비와 성능을 더 끌어올린 기술인데

 LPG와 공기 혼합기가 실린더 외부 있던 기존 엔진과 달리 실린더 내부에 인젝터를 달아 내부에 직접 LPG를 뿜어 실린더에 공기가 들어갈 때 공기와 LPG를 혼합하게 하는 방식의 엔진이다. 연료 효율성도 높아지고, 고압축으로 손실 없이 폭발시켜 출력도 높아지게 됨으로써 연비와 출력을 동시에 잡는 방식이다.

 

장점

1. 경제성

실린더 및 엔진 세그먼트의 마모가 적기 때문에 엔진 수명이 더 길고, 엔진오일을 오래 깨끗하게 유지할 수 있어서 유지 비용이 줄어든다.

, 휘발유나 경유보다 세금을 대폭 낮춰 연료비가 저렴하고, 차값이 가장 저렴하다.

 

2. 친환경성

LPG는 디젤, 휘발유 보다 더 깨끗하게 연소되어 질소산화물 배출량이 낮아 정부가 미세먼지 줄이기 대책으로 LPG차량 구입에 대한 규제 완화를 했다. 일반인의 LPG차량 구입기준을 7인 이상 습합차에서 5인 이상 RV차량으로 확대하며 규제를 완화 시켰고, 노후된 경유 화물차를 폐차하고 LPG 1톤 화물차를 구매할경우 보조금 지급하는 제안도 내놓았다.

 

단점

1. 낮은 출력

내연기관에서 피스톤 압축으로 폭발 후 연소되는 속도가 가장 느리다. 타 연료 차량들보다 토크와 가속력이 뒤쳐지고 열을 많이 받기 때문에 스피드를 즐기기엔 부적합 하다. 하지만 요즘 국산 대형세단 LPG연료를 사용하는 차량들도 평균 200마력은 넘긴다고 한다.

 

 

2. 충전소의 수

지방은 좀 넉넉한 편이지만 서울의 경우 가스 충전소가 많이 있지 않는 편이라 평소 이동경로에 충전소가 가깝게 있는 편이 아니라면 연비도 낮기 때문에 큰 불편함 요소이다.

 

3. 폭발 위험성

가스통을 트렁크와 같은 곳에 장착하기 때문에 강한 후방 충돌에 의한 폭발 사고 또는 가스 누출 사고 같은 문제가 발생할 수 있다.

 

4. 연료 효율성

-연료 단가는 상대적으로 저렴하지만, 가솔린에 비해 열량이 적기 때문에 출력과 연비가 떨어지고 상온에서 불안정한 연료 특성 탓에 부수적인 에너지 손실이 있다. 특히 출발, 정지를 반복하는 시내에서는 연료 소모량이 더 많아져 순간연비가 더 나쁘다.

-100% 완충시 가스가 팽창해 폭발할 위험이 크기 때문에 봄베 용량에 상관없이 안전상의 이유로 85%까지만 충전이된다. 경고등이 들어올 때까지 주행하거나 가득 충전하게 되면 LPG 연료 펌프에 악영향을 주기 때문에 여유 있게 20%~85%의 용량을 유지하는게 보통이다. 그래서 충전소의 위치와 연료용량을 항상 체크 해두는게 좋다.

 

5. 사용 공간이 줄어듬

트렁크에 가스봄베가 위치하기 때문에 대부분 트렁크 공간이 줄어들게 되며 가스 봄베가 무겁기 때문에 승차감이 떨어지는 편이다. 일부 순정차량이나 출고 후 개조 차량은 스페어 타이어 자리에 도넛형태의 가스 봄베를 장착하기도 한다.

 

 

 

 

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