디젤게이트 이후 폭스바겐의 클린 정책
디젤게이트 이후 폭스바겐의 클린 정책
  • 제시 크로스(JESSE CROSSE)
  • 승인 2018.02.22 13:26
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앞으로 나올 폭스바겐의 가솔린, 디젤, 전동화 파워트레인 모델에는 짚으로 만든 연료를 포함해 새로운 배출가스 저감 기술이 폭넓게 사용될 것이다. 어떤 기술이 쓰일지 살펴보자
2025년까지 50% 이상의 폭스바겐 차가 전동화된다


디젤게이트의 여파 속에서, 폭스바겐은 유럽, 북미, 중국이 추진하고 있는 미래의 이산화탄소 배출 요구조건을 충족하기 위해 이른바 ‘광대역’ 신규 파워트레인 기술을 계획하고 있다. 폭스바겐에 따르면 막대한 자원이 금액에 구애받지 않고 배출가스를 줄이도록 할당되고 있다. 개발 작업은 하이브리드, 전기 구동계, 첨단 내연기관 기술 등 폭넓은 분야에서 이루어지고 있다.


2020년을 목표로 설정한 기업 평균 이산화탄소 배출량은 95g/km. 2030년이 되면 훨씬 더 낮은 수준으로 내려갈 것이다. 파워트레인 전동화는 모든 메이커들의 목표가 될 것이다. 폭스바겐은 2025년까지 자사가 내놓게 될 모델 중 25%를 배터리 전기차로 채울 계획이고, 현재 3%에 불과한 전동화 비율을 50% 이상으로 끌어올리기 위해 여러 방법을 동원하고 있다. 합성 천연가스는 물론 바이오연료와 합성연료에 관한 연구도 계속되고 있다. 
 

고성능 플러그인 하이브리드와 전기차

폭스바겐은 이미 전기차 e-골프와 e-업은 물론 플러그인 하이브리드 모델 골프 GTE와 파사트 GTE를 내놓고 있으며 더 많은 모델로 전동화를 확대하고 있다. 지금의 하이브리드 모델은 7단 DSG 변속기와 일체형 60마력 전기모터/제너레이터를 달고 있다. 또한, 엔지니어들은  골프 GTE 퍼포먼스라고 부르는 ‘GTI’ 시제차를 만들고 있다. 배터리가 충분히 충전되어 있으면 속도에 제한을 두지 않고 전기차 모드에서 가속력을 높이도록 소프트웨어가 바뀌는 차다. 생산을 앞두고 있는 완전히 새로운 7단 DSG 변속기도 풀 하이브리드 구동계를 뒷받침할 수 있다.
 

개선된 기술로 디젤엔진을 더욱 깨끗하게

디젤게이트의 후속 조치로 이루어지고 있는 폭스바겐 디젤차 리콜은 유럽 전체의 70%가 완료됐다. 아울러 2.0L, 1.6L, 1.2L 엔진에 대한 조처는 세계적으로 1.4초당 한 대의 비율로 이루어지고 있다. 폭스바겐은 독립 기관의 시험을 통해 리콜한 차가 새로운 실주행 배출가스(RDE) 측정법을 사용한다고 말한다. 필수요구조건을 충족하는 것으로 확인되었다고 한다. 그러나 그와 같은 조처가 차를 손상시키고 특정한 경우에는 오염물질을 더 많이 내놓는다는 주장이 반복되고 있다.

질소산화물을 획기적으로 줄이기 위해 앞으로 나올 기술에는 2차 선택적 촉매환원모듈을 질소산화물 포집 촉매와 함께 배기시스템에 다는 것이 포함된다. 새로운 초고압 연료분사시스템과 연소 제어 프로그램을 활용하면 엔진 내부에서 생성되는 질소산화물의 양도 줄어들 것이다. 새로운 48V 전기시스템으로 작동하는 전동 과급장치 역시 질소산화물 발생 최대치를 끌어내릴 수 있어, 촉매의 정화기능 부담을 줄일 것이다.
 

보강되는 가솔린엔진 기술

새 1.5L 130마력 TSI 에보 가솔린엔진은 연비와 배출가스 특성을 개선하기 위해 현존하는 엔진에 비싸고 앞선 기술을 반영해 손질한 것이다. 이 엔진은 대량 생산되는 가솔린엔진 중 처음으로 가변 터빈 지오메트리 터보차저를 달고 가솔린 터보엔진으로는 가장 높은 12:1의 압축비가 쓰이며 특별한 밀러 사이클 방식으로 작동한다. 세 가지 특징의 조합 덕분에 동급 최고 수준의 연비와 모든 회전영역에 걸쳐 유연한 동력전달 특성을 갖추게 된다. 이 엔진은 영국에는 골프에 올라가 판매될 예정이지만, 더 강력한 160마력 버전이 프로토타입 형태로 나와 있다. 물 분사 및 가변 압축비를 포함한 미래의 가솔린 기술도 검토 중이다.
 

압축천연가스와 E-퓨얼

수십 년 동안 유럽에서 인기를 누려온 압축천연가스(CNG)와 더불어 짚과 같은 식물을 발효해 추출한 재생 가능한 바이오메탄이 연료로 쓰인다. 바이오연료는 식물이 자라면서 이산화탄소를 흡수하기 때문에 탄소 중립적이다. 원형 뭉치 일곱 개에 해당하는 약 1800kg의 짚으로 CNG 300kg을 만들 수 있는데, 이는 폴로 한 대가 약 9980km를 달리기에 충분한 양이다. 폭스바겐그룹은 지난 몇 년 동안 합성 E-퓨얼 생산에 관해 연구했다. 대기나 발효 과정에서 얻은 이산화탄소를 수소와 결합하는 공정을 통해 탄소중립적인 합성 액체 e-퓨얼이 만들어진다. 엔지니어들은 탄소중립적 합성연료나 바이오연료로 전환하는 것은 구형은 물론 신형 엔진에서 사용할 때에도 즉시 효과를 볼 수 있기 때문에 개발에 힘을 쏟을 가치가 있다고 한다.
 

두 종류의 마일드 하이브리드

마일드 하이브리드 전기차(MHEV)는 48V 전기시스템이 일반화되면서 앞으로 몇 년 안에 표준이 될 것이다. 48V 벨트 결합 스타터 제너레이터(BISG)와 작고 저렴한 48V 리튬이온 배터리가 결합하면 다른 하이브리드 기술처럼 전기에너지를 회수하고 저장할 수 있다. BISG는 엔진 토크를 높여 연료를 절약하고 반응을 개선할 수도 있다.

폭스바겐이 보유한 시제차는 골프 1.5 TSI MHEV와 MHEV 플러스의 두 종류다. 두 차 모두 15마력 BISG를 달고 있지만 플러스에는 앞 차축 구동에 쓰이는 34마력 전기모터가 하나 더 있다. 그러나 플러스의 모터는 뒤 차축에 달면 저출력 네바퀴굴림 시스템이 되어 구동력을 높일 수 있다. 장점은 엔진 시동이 꺼진 상태로 타력 주행할 때 에너지를 회수할 수 있고 풀 하이브리드처럼 전기차 모드인 상태로 움직일 수 있다는 것이다. 두 프로토타입에는 신세대 7단 DSG 변속기가 쓰이는데, 이 변속기는 폭스바겐이 2003년에 첫 선을 보인 DSG보다 이산화탄소 배출량을 최대 10g/km까지 줄인다.


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