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화학이야기

자동차연비와 강도를 높여라! 엔지니어링 플라스틱으로 자동차연비 걱정 끝

2016년 11월 23일

우리는 흔히 자동차를 떠올리면 대표되는 소재로 철강을 꼽습니다. 차체를 구성하는 강판부터 자동차의 심장에 해당하는 엔진과 작은 부속품까지 튼튼하고 내구성이 우수한 강철을 이용해 자동차를 만들기 때문입니다. 강철의 사용은 빠른 속도와 혹시 모를 교통사고의 불상사를 만났을 때 외부의 충격으로부터 사람을 지키기 위함으로 이때 가장 중요한 것이 바로 내구성이라 할 수 있습니다. 그런데 자동차는 달리기 위해 만들어지는 교통수단이고 주행 간에 휘발유, 전기 등 다양한 에너지를 소모하게 되어 최근에는 안전성은 물론, 에너지 사용 효율에 영향을 주는 연비에도 많은 관심이 몰리고 있습니다. 오늘은 자동차의 연비에 영향을 주는 것들을 알아보고 안전과 연비 두 마리 토끼 모두를 잡기 위해 새롭게 개발되고 있는 흥미로운 화학 소재에 대해 알아보도록 하겠습니다.


자동차와 연비

엔진의 성능(연비를 좌우하는 요소들)- 운전자의 주행습관(바람,무게,도로노면의 상태,차체의 디자인)

일반적으로 자동차는 각자의 최대, 최소연비를 갖고 있습니다. 이 연비는 주로 엔진의 성능과 차체의 디자인, 그리고 무게 등이 영향을 끼치며 여기에 운전자의 주행습관이나 달리는 도로노면의 상태, 바람 등 외부 환경의 영향이 다양한 변수로 작용하게 됩니다. 이처럼 다양한 변수에 의해서 시시각각 변하는 연비는 사회적으로는 에너지 효율성의 지표로 작용하여 보다 효과적인 에너지 사용에 관련되어 있고, 개인에게는 자동차를 주행하기 위해 소비되는 재화의 정도를 좌우한다는 점에서 중요한 관심사로 대두되고 있습니다. 실제 자동차 업계는 최근 연비 개선을 위해서 다방면에서 많은 연구를 진행하고 있습니다. 자동차가 주행 간 받는 바람과 대기의 저항력을 낮추기 위한 외관 디자인 변경이나 엔진의 효율성 제고 등 다양한 부분에서의 기술 개발이 이뤄지고 있습니다.

자동차의 연비 개선

연비의 효율을 올리는 기술력:자동차 엔진의 배기량을 낮춰 효율을 높인 다운사이징 기술이 각광

우선 가장 눈에 띄는 것은 이미 현실적으로 변화의 모습을 보이고 있는 엔진입니다. 과거에는 연비 우선의 저성능 자동차와 연비보다는 주행성능만을 강조한 고성능 자동차로 구분되었던 것과 달리, 최근에는 엔진의 배기량을 낮춰 효율을 높인 다운사이징 기술이 각광받는 것이 대표적인 사례입니다. 실제 우리나라를 대표하는 국내 자동차 생산 기업은 물론 해외 유수의 자동차 기업들도 이런 다운사이징의 물살을 따라 과거와 달리 효율성을 강조한 연비성능 강화 모델들을 꾸준히 출시하고 있습니다. 이런 다운사이징 모델들의 핵심 기술은 바로 주행 시 터보기술을 통해 더 빠르게 엔진으로 공기를 밀어 넣어 순간적인 출력을 만들어내는 것입니다. 이처럼 연비의 효율을 올리는 기술력이 자동차 시장에서 널리 보급되면서 과거 대비 점점 더 우수한 연비를 갖는 차량들이 많아지고 있습니다. 특히 가솔린 엔진의 자동차는 유가에 영향을 많이 받기에 자동차 구매 시 이런 기술력에 대한 배경지식을 갖고 차량을 선택하는 것이 차량 유지비를 줄이는 데에도 도움이 될 수 있습니다.

 

차량 연비 개선을 위한 변화는 자동차를 만드는 소재에서도 확인 할 수 있는데요. 기존에는 차량의 안전성을 더 강화하기 위해서 좀 더 튼튼한 철강을 만드는 기술력에 초점을 맞췄다면 최근에는 철강의 무게로 인한 한계를 타개하기 위해 플라스틱의 개발을 통한 자동차 생산 기술이 발달하고 있습니다. 대표적인 산물이 바로 엔지니어링 플라스틱입니다. 엔지니어링 플라스틱은 공업 및 구조재료의 일종으로 강도를 극대화시킨 플라스틱입니다. 이 플라스틱은 강철보다도 강하고 알루미늄보다도 전성이 풍부할 뿐 아니라 금, 은보다도 내약품성이 강한 고분자 구조의 고기능 수지로 철강 대비 무게까지 가벼워 자동차의 부품을 만들기에 적합한 특성을 지니고 있습니다. LG화학 역시 이 엔지니어링 플라스틱의 기술력 개발을 위해 힘쓰고 있으며 2018년까지 글로벌 TOP3 메이커로 자리매김하는 것을 목표로 노력을 지속하고 있습니다. 실제 이 소재의 자동차 활용 비중이 매년 6%씩 성장하고 있어 추후 자동차 연비 개선의 핵심 소재로 자리매김할 것으로 기대되고 있습니다. 기술력의 발전으로 향후 자동차의 연비는 무궁한 발전을 지속할 것으로 보입니다. 그럼 자동차 연비를 절약할 수 있는 운전 습관에는 무엇이 있을까요?

자동차 연비를 절약하는 운전습관

YES:정속 주행장치 기능 사용, 평지나 내리막길 주행, 고속주행 시 에어컨 사용, 적당한 짐과 사람의 무게 / NO:급가속 & 급제동, 오르막길 주행, 추운 날씨 히터 사용, 서행할 때 에어컨 사용

우선 급가속, 급제동은 연비의 가장 큰 적입니다. 차체의 무게로 인해 급가속, 급제동 시에 많은 양의 에너지가 필요하고, 이로 인해 연료의 소모가 생각보다 많이 발생하기 때문이죠. 크루즈 컨트롤(정속 주행장치)의 경우 연비 효율을 개선하는데 도움이 됩니다. 크루즈 컨트롤 기능을 통해 꾸준하게 유지되는 속도가 속도 변화에서 발생되는 연료 낭비를 방지해주기 때문입니다. 뿐만 아니라 제한 속도 이상으로 달리지 않도록 제어까지 해주다 보니 안전과 효율 모두를 챙길 수 있는 이점이 있습니다. 같은 거리라도 오르막이 평지나 내리막길 보다 많은 연료를 소모하기에 차를 모는 지형의 영향도 무시할 수 없습니다. 온도 또한 자동차 연비에 영향을 줍니다. 날씨가 추울 땐 엔진의 온도가 적정수준까지 오르는 데 더 많은 시간을 소요하기에 연비가 떨어지게 되고 더운 날씨에는 에어컨을 트는 시점에 대해 생각해봐야 합니다. 고속도로에선 고속주행을 하면서 에어컨을 트는 것이, 서행할 땐 창문을 내리는 것이 효율적이기 때문입니다. 또한 차량에 실은 짐 또는 사람의 하중이 무거워질수록 연비는 떨어지게 되며 20kg이 추가될 때마다 연비는 약 1% 정도 떨어지게 됩니다.


 

오늘은 자동차 연비를 개선하기 위해 개발되고 있는 다양한 이야기들과 연비 절약을 위한 평소 생활습관에 대해 알아봤습니다. 하나부터 열까지 알고 보면 사소한 것들이지만 그만큼 꾸준히 실천하고 관리하기가 어렵다는 것이 포인트일 듯 한데요. 조금만 신경 쓰고 주의를 기울인다면 연비는 개선하고 에너지는 절약할 수 있기 때문에 자동차 연비를 절약하는 운전습관을 생활화하면 참 좋겠죠? 소중한 우리의 자동차의 수고를 덜어주고 지구도 보다 깨끗하게 하는 연비 운전! 오늘 블로그지기가 전해드린 정보를 바탕으로 꼭 실천해보세요.

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