독일을 필두로 유럽 자동차 메이커의 디젤 승용차는 이른바 ‘클린 디젤’이라고 광고했다. 친환경이라는 의미다. 유럽의 엄격한 배기가스 규제치인 ‘유로(EURO)’ 5나 6를 만족시킨다는 의미였다. 그런데 클린은커녕 1급 발암물질을 대기중으로 마구 내뿜는 엄청난 일이 벌어졌다. 이르면 2020년이면 디젤 승용 신차가 지구상에서 사라질지도 모른다.

▎폴크스바겐 배출가스 조작 여파로 국내에서도 디젤 차량의 배기가스 규제 강화 목소리가 높다. 지난 9월 25일 경기도 평택시 평택항에 위치한 폴크스바겐 출고장에서 차량들이 늘어서 있다.

폴크스바겐 디젤 승용차 배기가스 조작 사건은 빙산의 일각이다. 이미 디젤의 몰락은 시작됐다. 디젤 승용차가 내뿜는 질소산화물(Nox)이 석면과 같은 1급 발암 물질로 판명되면서다.

지난 9월 중순 대형 뉴스가 터졌다. 올해 상반기 도요타를 누르고 처음 세계 1위에 등극한 독일 폴크스바겐 그룹의 디젤차 배기가스 부정 사건이다. 미국 환경보호청(EPA)은 폴크스바겐이 배기가스 검사를 속임수로 통과할 목적으로 소프트웨어를 조작했다고 발표했다. 아울러 미국에 판매한 48만대의 해당 차종에 대한 벌금으로 폴크스바겐 미국 지사에 최대 180억 달러(약 21조원)를 부과할 수 있다고 통보했다. 문제가 된 소프트웨어는 검사를 할 때는 배기가스를 재연소해 질소산화물을 줄여주는 후처리장치(EGR)를 정상 작동시키다가 일반 주행 때는 꺼지는 것으로 밝혀졌다. 일반 주행에서는 출력을 높이기 위해 의도적으로 EGR을 끈 것이다.

문제는 발암 물질인 질소산화물을 허용한도의 40배나 배출한다는 경악할만한 내용이다. 폴크스바겐은 디젤 승용차의 부흥을 이끈 주역이다. 1990년대 후반부터 터보직분사디젤(TDI)이라는 친환경 신기술을 개발, 그룹 산하인 폴크스바겐·아우디·스코다·세아트의 세단과 SUV에 사용했다.

문제가 점점 커지면서 미국을 필두로 국내에서도 환경부가 아닌 보건복지부가 나서 디젤차 판매업체나 운행자에게 국민건강을 지키기 위한 ‘대기오염 건강 부담세금’을 신설해야 한다는 주장이 나온다.

이런 비슷한 조작 사건은 국내에서도 이미 있었다. 2011년 현대·기아차의 2.0,3.0L 디젤 엔진을 단 투싼·싼타페·스포티지 등 12개 승용차에서 에어컨을 켰을 때 질소산화물을 기준 이상으로 과다배출한 것으로 밝혀졌다. 원인은 에어컨을 켰을 때 질소산화물 배출을 줄이는 재순환장치(EGR)를 꺼버리게끔 소프트웨어를 조작한 것으로 밝혀졌다.

당시 현대·기아차는 “환경부의 배기가스 검사에 에어컨 조건이 들어 있지 않아 문제가 없다”고 발뺌을 했다. 1년에 3분의2 이상을 에어컨을 켜고 운행하는 한국 기후 여건에서 현대·기아의 디젤 승용차는 EGR을 작동하지 않고 질소산화물을 마구 뿜어냈다. 문제가 커지면서 현대·기아차는 에어컨을 켜도 EGR을 작동시키도록 소프트웨어를 업데이트 하는 식으로 87만대를 리콜했다. 문제는 상당수 해당 소비자가 리콜에 응하지 않았다. 해당 소프트웨어를 깐 뒤 주행을 하면 출력이 저하되는 현상이 나타났기 때문이다. 마찬가지로 폴크스바겐이 해당 디젤차를 리콜해도 ‘출력 저감’ 문제를 해결하지 않으면 소비자가 리콜에 응하지 않을 가능성이 크다. 대기중에 배출되는 질소산화물이 해당 소유자에게 직접적인 피해를 주지 않아 일종의 ‘님비 현상’이 나타날 것이라는 점이다. 정부 역시 사유재산인 자동차 소유주에게 강제 리콜을 명할 수 없다는 맹점이 생긴다.

폴크스바겐 부정 사건 이전에 이미 디젤의 몰락은 예고됐다. 2020년 디젤 승용차 운행 금지 선포는 파리부터 시작했다. 2014년 12월 앤 히달고 프랑스 파리 시장은 현지 언론과 인터뷰에서 “2020년까지 파리에서 디젤차가 사라질 것”이라는 폭탄 발언을 쏟아냈다. 프랑스는 유럽 국가 가운데 디젤차 판매 비중이 가장 높다. 2014년 판매된 승용 신차 가운데 64%가 디젤차였다. 히달고 시장의 발언에 파리 시민은 큰 호응을 보냈다. 시민의 84%가 공해와 싸우는 것이 시장의 최우선 목표라고 지지한 것이다. 더구나 54%는 2020년까지 파리 시내에서 디젤 차의 전면 운행 금지에 찬성했다. 이런 움직임은 파리에만 국한되지 않는다. 프랑스 매뉴얼 발리스 총리도 2014년 11월 “그동안 프랑스 정부가 지속한 디젤차 장려 정책은 실수”였다고 자인했다.

WHO, 디젤 배출가스는 폐암 유발

▎문제가 된 폴크스바겐의 2.0L TDi 디젤 엔진

영국도 가세했다. 올해 4월 29일 영국 대법원 대법관 전원(5명)은 영국 정부가 유럽연합위원회를 상대로 영국의 대기질 개선 계획을 제출해야 한다고 판결했다. 이는 디젤차에 대한 징벌적인 과세 조치가 조만간 내려질 것을 암시한다. 런던 역시 파리와 마찬가지로 오래된 디젤차에 대한 통행료 징수 같은 규제를 시행할 계획이다.

도대체 왜 디젤차의 고향인 유럽에서 이런 움직임이 일어나는 것일까. 2012년 6월 12일 스위스 제네바에 위치한 세계보건기구(WHO)는 디젤 엔진의 매연이 폐암을 유발할 수 있다고 발표했다. 디젤 배출가스는 대표적인 발암 물질인 석면이나 군사용 독가스(머스터드)와 동일한 치명적인 유해물질이라는 내용이다. 이어 프랑스에 위치한 WHO 산하 국제암연구국(IARC)은 디젤의 질소산화물을 발암 유발 가능물질군인 그룹 2A에서 ‘확실하게 암을 유발’하는 그룹1로 한 단계 격상했다. 이런 발표가 잇따라 나오면서 유럽 각국 정부와 시민들은 디젤차 운행에 대한 우려가 커졌다. 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 줄이는 해결책이었던 디젤 엔진이 10여년 만에 환경·보건 전문가들에 의해 사람 잡는 기술로 밝혀진 것이다.

현재 지구상에서 디젤 승용차가 팔리는 지역은 유럽과 인도·한국 정도다. 세계 자동차 1,2위 시장인 중국과 미국의 디젤 승용차 점유율은 각각 0.2%, 2%에 불과하다. 일본 역시 1%가 채 안 된다. 아시아에서 유일하게 디젤차 천국인 한국에서는 독일 자동차 업체들이 디젤차에 대한 공격적인 판매 인센티브를 제공하고 있다. 유럽에서 제품 수명이 얼마 남지 않은 디젤 엔진의 개발비를 뽑고 수익성을 극대화하기 위한 전략이다. 디젤차가 사라진다면 대안은 자연스럽게 하이브리드·전기차로 넘어갈 수밖에 없다.

도로주행 검사로 바뀌면 합격 불가능

▎1 _ 9월 25일 새로운 폴크스바겐의 최고경영자(CEO)로 선임된 마티아스 뮐러 전 포르셰 CEO(왼쪽). 오른쪽은 사임한 마틴 빈터코른 전 CEO. 사진은 3월 12일 독일 베를린에서 열린 폴크스바겐그룹 연례 기자회견을 하는 두 사람. 2 _ 미국 미시간주 환경보호국(EPA) 저온 테스트실험실에서 10월 13일(현지시간) 폴크스바겐 SUV인 디젤 투아렉의 배출가스 검사가 진행되고 있다.

미국과 독일에 지부를 둔 국제청정교통위원회(이하 ICCT)는 지난해 유로6 기준을 통과한 10개 자동차 회사의 디젤차 15개 모델을 대상으로 장기간에 걸쳐 실제 도로에서 배출가스 측정(RDE)을 실시했다. 이때 1개 모델을 제외한 14개 모델이 모두 유로6 기준치를 넘는 질소산화물을 배출했다. 최대 7배 이상 배출된 모델도 있었다. 불합격 모델 중에는 그나마 배기가스 후처리장치로 가장 신뢰할 만한 SCR 방식도 포함됐다.이들 차량은 배기가스를 검사한 시험실에서는 모두 합격한 차량이다. 이 발표를 주의 깊게 본 미국 환경보호국은 구체적인 조사에 들어갔고, 폴크스바겐이 소프트웨어를 조작했다는 사실을 밝혀냈다.

당시 실험에 참여한 10개 업체 가운데 공개된 곳은 볼보(15배), 르노(9배), 현대(7배), 아우디·오펠(3배),벤츠(유로6를 조금 넘는 수준)등 이었다. 유일하게 BMW만 합격점을 받았다. 그 외에도 독일에서 실시한 주행시험에서 마쓰다6,폴크스바겐 CC, BMW 320d 왜건 등이 과도한 질소산화물을 배출한 것으로 드러났다.

올해 독일에서 ICCT와 ADAC가 10개 자동차 브랜드의 32개 유로6 디젤차를 대상으로 실제 도로주행 배출가스로 측정했다. 결과는 유로6 기준에 부합한 게 10개 모델이었다. 22개는 불합격 판정을 받았다.

이런 조사가 속속 나오면서 내년부터 유럽에서 RDE를 도입해야 한다는 목소리가 커진다. 결국 디젤 승용차를 생산하는 어떤 자동차 업체라도 RDE가 도입되면 유로6 기준 통과가 어려울 것으로 보인다. 화려했던 디젤의 시대가 추억이 될 날도 멀지 않았다.

[박스기사] 디젤 배기가스 감소는 요소수 촉매가 최적

자동차에서 배출되는 배기가스는 일산화탄소 (CO), 이산화탄소(CO2), 질소산화물(NOx), 탄화수소(HC), 미세먼지(PM) 등이 대표적이다. 일산화탄소·이산화탄소·탄화수소는 가솔린 엔진이 디젤보다 더 많이 나온다. 대신 디젤은 질소산화물과 미세먼지가 가솔린 엔진에 비해 더 나온다. 디젤 승용차에는 이런 질소산화물과 분진을 억제하는 ‘배기가스 저감 기술 및 장치’가 달려 있다. 배기가스 저감 기술은 실린더 연소기술과 배기가스 재연소 기술(EGR)로 나뉜다. 다음으로 배기가스 후처리 장치는 매연을 여과하는 필터(DPF)와 요소수를 촉매로 사용해 질소산화물을 줄이는 저감 장치(SCR)가 대표적이다.

유로6는 기존 유로5보다 질소산화물 80%, 분진 60%를 줄여야 한다. 결국 자동차 업체들은 기존 EGR만으로는 유로6를 만족시키기 어렵다고 보고 SCR 같은 저감장치를 달았다. 폴크스바겐이나 현대·기아차는 복잡하고 원가 상승이 큰 SCR 대신 가격이 저렴한 LNT를 장착한다. LNT는 구조변경이 크지 않고 가격도 저렴한 대신 출력 저하가 상대적으로 크고 연비도 손해를 보는 편이라고 알려져 있다.