폭스바겐 배기가스 조작 디젤 엔진과 관련 업종의 미래는?

 

지난 9월 18일 이후 미국 EPA에서 폭스바겐 디젤 모델들이 실제 주행에서 미국 Tier2 Bin5에서 제시한 질소산화물 배출가스 규정(0.04g/km)을 만족시키지 못한 결과가 나오면서 폭스바겐으로 인한 이슈가 한참 시끄러웠습니다. 이번 사태로 인해 미국에서 판매된 폭스바겐 디젤 모델은 판매가 즉각 중단되었고 스위스 또한 EA 189 디젤 엔진이 탑재된 승용차 판매가 중지 되었습니다. 우리나라에서도 폭스바겐코리아가 자발적으로 리콜을 하기 시작하면서 거짓된 방법으로 매출을 올린 폭스바겐의 부정적인 이미지를 씻기 위해 노력하고 있습니다.

 

하지만 자발적으로 리콜하는 것과 속임수를 써서 걸린 것 그것도 세계 경제의 중심인 미국 EPA에서 폭스바겐 배기가스 조작이 밝혀졌기 때문에 폭스바겐이 자발적으로 리콜한다고 해서 폭스바겐의 부정적 이미지가 단숨에 씻겨지진 않을 듯 합니다. 과거 자동차업계는 미쓰비시 브레이크 결함과 파이어스톤 타이어 결함으로 두 기업이 어떤 쇠락의 길을 걷게 되었는지 자동차 브랜드 및 관련 부품 역사에 관심 있다면 대부분 아실 겁니다. 폭스바겐 또한 미쓰비시나 파이어스톤 타이어와 다르게 다시 과거의 영광을 찾을 수 있다는 보장은 없습니다.

 

아직 벌금이 정확히 어느 정도 나올 지는 알 수 없지만 미국에 내야 하는 벌금과 함께 폭스바겐에 투자한 전세계 주주 및 해당 디젤차를 구매한 소비자들의 소송 등을 합치면 100조원이 넘을 수도 있다는 전망이 나오고 있습니다. 제 개인적인 생각이지만 막대한 비용을 조달하려면 폭스바겐 그룹 군살을 빼는 구조조정은 반드시 이루어질 것으로 예상됩니다.

 

가솔린 가격이 디젤보다 더 저렴한 미국

 

 

유럽은 2차 세계대전 이전부터 연소효율성이 뛰어난 디젤 엔진이 발달한 지역이며 유럽에서 탄생한 자동차 브랜드들은 무겁고 소음과 진동이 큰 디젤 엔진을 승용차에 탑재하면서 현재 가솔린과 비교해도 꿀리지 않는 첨단 디젤 승용차들을 개발 및 생산하고 있습니다. 최근에는 연비를 높이기 위해 엔진 다운사이징 바람이 본격적으로 불었는데 그 중심은 디젤 엔진이며 1,800bar 이상의 높은 분사압력과 터보부스트 1bar는 거뜬히 뛰어 넘는 부스트 압력으로 무장한 디젤 엔진은 동급 가솔린 엔진과 비교해서 출력과 토크가 비슷하거나 더 높으면서도 가솔린 엔진보다 월등히 높은 연비 때문에 유럽에서 높은 사랑을 받았습니다.

 

그러나 미국은 대표적으로 가솔린 가격이 디젤 가격보다 저렴한 국가입니다. 그리고 우리나라 또는 유럽과 다르게 유류에 붙는 유류세가 월등히 적은데요. 주마다 조금씩 다르지만 유류세는 비싸야 리터당 150원 미만으로 알고 있습니다. 또한 아직도 디젤 주유기가 없는 주유소가 적

지 않습니다. 대신 옥탄가 87부터 95까지 다양한 옥탄가를 갖춘 휘발유를 선택해서 주유할 수 있는 휘발유 주유기를 갖추었을 뿐이죠.

 

무엇보다도 작고 가벼운 소형차가 주로 판매되는 유럽과 다르게 대륙 횡단을 해야 하는 미국에서는 배기량이 큰 가솔린 자연 흡기 엔진을 오래 전부터 선호했습니다. 단지 디젤은 상용차 또는 중량 픽업 트럭이나 밴 등에 적용되는 정도였죠. 비록 1970년대 석유 파동과 지구온난화로 인한 이산화탄소 배출량 억제 그리고 2008년 글로벌 금융위기 등으로 미국에서도 연비가 뛰어난 소형차 및 하이브리드카 그리고 전기차에 관심이 높아지면서 연비가 뛰어난 디젤차 또한 주목을 받게 되면서 메르세데스-벤츠, BMW, 아우디 그리고 폭스바겐이 2000년대 후반부터 본격적으로 디젤 엔진을 탑재하여 판매하기 시작했습니다.

 

하지만 폭스바겐은 중, 대형 승용차 및 SUV 중심으로 판매되는 메르세데스-벤츠, BMW와 다르게 작고 가벼운 폭스바겐 골프나 제타를 미국 시장에서 판매하기 때문에 가격경쟁력을 우선적으로 갖춰야 했습니다. 이산화탄소 배출량을 크게 규제한 유럽과 다르게 미국은 디젤 엔진에서 많이 내뿜는 질소산화물 규제가 강한 국가인데요. Tier2 Bin5 수준의 질소산화물 규제는 사실 현재 유럽의 배기가스 규제 법안인 EURO 6 보다 훨씬 더 강력한 규제 수치입니다. 사실상 미국의 Tier2 Bin5 질소산화물 규제는 EURO 7 수준이라고 해도 무방합니다.

 

연비를 높이면서도 동급 가솔린 모델 또는 소형 하이브리드카와 비교 시 가격경쟁력을 갖추면서도 높은 이익을 실현하기 위해 2008년부터 최근까지 폭스바겐은 하지 말아야 짓 소프트웨어를 통한 배기가스 조작을 하게 되었습니다. 메르세데스-벤츠 BMW의 경우 EURO 6 보다 규제가 훨씬 높은 미국 배기가스 규제를 맞추기 위해 SCR 그리고 LNT를 이중으로 적용했는데 폭스바겐은 원가 절감을 위해 애초부터 소형 모델인 제타나 골프 디젤 모델에 SCR을 적용하지 않았습니다. 단기적인 성과에 눈이 먼 사례라고 볼 수 있을까요? 차라리 차 가격을 조금 더 높이면서도 골프나 제타에 SCR하고 LNT를 처음부터 같이 탑재했으면 이런 사태는 벌어지지 않았을 겁니다. 이번 배기가스 조작 사태로 폭스바겐 뿐만 아니라 디젤차를 미국 시장에 내세운 BMW, 메르세데스-벤츠 디젤차 또한 질소산화물 배출량 조사 대상이 되었으며 11월에 최종 결과가 발표된다고 합니다.

 

디젤 엔진의 미래는? 디젤 관련 부품업계는?

 

 

아직 EPA에서 폭스바겐 이외에 메르세데스-벤츠, BMW 등의 다른 유럽 디젤차들에 대한 질소산화물 배출량 조사가 발표되지 않았지만 미국의 Tier2 Bin5 규정을 만족한다고 가정할 경우 SCR 그리고 LNT를 상용차처럼 모두 다 적용해야 될 것으로 봅니다. 실제로 ICCT 테스트에서 LNT만 적용한 디젤차는 물론 LNT보다 질소산화물 제거 능력이 뛰어난 SCR이 탑재된 디젤 승용차도 유로 6 기준보다 질소산화물을 더 많이 배출하는 결과가 나왔습니다. 유럽의 배기가스 규제인 유로 6 질소산화물 배출량은 0.08g/km으로 미국 배기가스 기준보다는 질소산화물 규제가 약하기 때문에 메르세데스-벤츠, BMW 또한 미국에서 파는 모델과 다르게 SCR 그리고 LNT가 모두 다 적용되지 않았습니다. 하지만 ICCT에서 테스트한 결과 그리고 폭스바겐 이슈로 상용차는 물론 디젤 승용차, SUV 또한 LNT 그리고 SCR을 다 같이 적용해야 할 겁니다.

 

일단 V6 3.0L 이상 대배기량 디젤 엔진이 탑재되는 중, 대형 SUV 그리고 대형세단의 경우 SCR과 LNT 둘 다 아무런 문제 없이 적용할 수 있습니다. 가격 상승은 불가피하지만 메르세데스-벤츠 BMW의 경우 세계에서 알아주는 프리미엄 브랜드이기 때문에 가격이 상승한다고 해서 크게 문제되진 않을 것입니다. 문제는 배기량 2.0L 이하 중, 소형 디젤 승용차의 경우 가격경쟁력 또한 상품성에 중요한 역할을 하게 되는데 SCR LNT 둘 다 적용하게 되면 후처리장치 추가 비용으로 인한 원가상승 거기에 요소수 탱크 보관해야 될 공간을 확보해야 하는 문제로 차체 설계를 아예 다시 해야 합니다.

 

가뜩이나 국산차 기준으로 디젤이 가솔린보다 약 200만원 가량 비싼데요. 국산 디젤 승용차가 대부분 후처리장치 비용이 저렴한 LNT만 적용된 걸 감안하면 SCR까지 추가할 경우 가격은 더 비싸질 수밖에 없습니다. 거기에 국산 디젤 승용차들이 모두 요소수를 보관할 수 있는 공간 설

계를 했다는 보장도 없지요.

 

 

따라서 이번 폭스바겐 배기가스 조작 사태를 기점으로 디젤 엔진은 부유층의 전유물이 될 수도 있을 겁니다. 생각해 보십시오. 현대 아반떼 기준으로 디젤과 가솔린 가격 차이가 약 210만원 정도인데 여기에 SCR 더해 디젤과 가솔린 가격 차이가 300만원 이상 차이 나면 아무리 연비가 좋아도 디젤 엔진을 선뜻 구매할 수 있을까요? 또한 질소산화물을 포집하는 후처리장치 중에서 LNT와 EGR은 배기 저항을 유발하여 실제 도로 주행에서 출력과 연비가 더 떨어진다는 단점도 있습니다.

 

후처리장치 추가 없이 실제 주행에서 유로 기준을 만족하려면 엔진 내부에서 발생하는 질소산화물 발생량이 줄어야 하는데 그렇게 하려면 디젤 엔진의 가용 회전수를 크게 낮추거나 공연비를 농후하게 설정하는 수밖에 없습니다. 보통 승용차 디젤 엔진은 4,500rpm까지 사용 가능한데 이를 3,500rpm 정도로 낮추거나 엔진 내부에 연료분사량을 증대시켜 공연비를 낮추는 방법이 있지만 두 방법 모두 질소산화물은 줄어들지 몰라도 가솔린 승용차보다 동력 성능에서 열세를 보이게 되거나 디젤 승용차의 장점인 연비가 떨어지게 됩니다. 따라서 기존 디젤 엔진 방식을 획기적으로 바꾸는 신개념 디젤 엔진이 도입되지 않는 이상 후처리 장치 추가로 질소산화물을 제거하는 수밖에 없습니다. 따라서 저배기량 소형 디젤 승용차는 앞으로 출시가 쉽지 않을 겁니다.

 

이번 배기가스 조작 사태로 폭스바겐 이외 다른 유럽 자동차 메이커 또한 직접적인 피해는 없더라도 전세계적으로 디젤차에 대한 인식이 좋지 않게 되면서 신규 모델 및 파워트레인 로드맵을 대폭 수정해야 할 수밖에 없습니다. 그나마 완성차 업체는 디젤 뿐만 아니라 가솔린 그리고 하이브리드와 전기차 등의 대안을 선택할 수 있기 때문에 그나마 낫지만 디젤 엔진 부품을 전문적으로 생산하는 부품업체의 타격은 상당히 클 겁니다. 제가 제작년에 보쉬 파워블로거 데이 행사에 다녀온 적이 있는데요. 이때 보쉬는 지구온난화 해결책의 하나로 클린 디젤을 제시한 적이 있습니다.

 

 

하지만 폭스바겐의 속임수가 들통 나면서 보쉬는 크게 뒤통수를 맞게 되었죠. 이미 보쉬가 8년 전부터 폭스바겐이 속임수를 쓰고 있다는 보도를 보셨을 겁니다. 디젤 엔진에 대한 대부분의 원천 기술을 가지고 있기 때문에 폭스바겐의 속임수를 빨리 알 수 있었을 것이고 보쉬의 경고에도 불구하고 폭스바겐은 보쉬의 경고를 무시했습니다. 그리고 이번 사태로 보쉬는 폭스바겐 특히 빈터 콘 회장에 대한 원망이 클 겁니다.

 

디젤 엔진 관련 부품 생산 계획을 전면적으로 수정해야 할 겁니다. 그나마 보쉬는 디젤 엔진 뿐만 아니라 전반적인 자동차 부품 거의 대부분을 생산하고 자동차 전자제어 핵심 부품인 ECU를 생산하기 때문에 별 타격은 없을 거라 예상되지만 디젤 엔진 생산 비중이 높은 자동차 부품업체는 큰 타격을 받게 됩니다. 비록 엔진 다운사이징으로 가솔린 엔진 또한 터보가 폭넓게 탑재되고 있지만 터보가 필수인 디젤과 다르게 가솔린에 터보는 아직 선택사항이죠. 아마 디젤 터빈을 생산하는 업계 관계자라면 상당히 머리가 아플 겁니다. 글이 길어졌네요. 이번 포스팅은 여기서 마치겠습니다.