[이슈 점검]폭스바겐 연비·배출가스 조작 현황
[이슈 점검]폭스바겐 연비·배출가스 조작 현황
  • 조대인 기자
  • 승인 2015.09.24 18:55
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디젤택시 허용 환경에 악영향…클린디젤 ‘말로만’

[투데이에너지 조대인 기자] 정유사를 비롯한 석유업계의 클린디젤이 뭇매를 맞고 있다. 말로만 클린(Clean)이지 실제로는 탄소 숫자가 많아 가솔린에 비해 공해물질 발생이 심한 연료라는 지적을 받고 있기 때문이다.

최근 미국 환경보호청은 폭스바겐이 미국에서 판매한 차량 48만2,000대에 대한 검사를 할 때 배기가스를 제거하는 저감장치를 장착한 차량을 대상으로 리콜 명령을 내렸다.

미국 배출가스 환경기준을 만족하기 위해 폭스바겐이 차량 검사시 배기가스를 제거하는 저감장치 소프트웨어를 장착했기 때문이다. 미국 환경보호청은 이 장치로 인해 시험중 배기가스를 배출하지 않지만 주행중 허용기준보다 40배가 넘는 이산화질소를 배출하는 것으로 나타났다고 설명하고 있다.

미국 환경보호청은 캘리포이나주 정부와 함께 폭스바겐그룹 미국지사 조사를 통해 혐의가 인정될 경우 대당 최대 3만7,500달러, 총 180억달러(한화 약 21조원)의 벌금을 부과하는 한편 모든 차량 구매자의 무상 리콜을 명령할 예정인 것으로 알려졌다.

△임의 조작장치(Defeat Device)
임의 조작장치는 스위치라는 프로그램에 의해 핸들위치, 속도, 시동시간, 기압고도 등을 분석해 미국 연방시험절차 상황과 일반도로 상황을 판단한다.

차량 검사시에는 가스 배출여부를 탐지해 가스를 제거하는 시스템을 최대한 가동하도록 하는 것으로 일반 도로 상황에서는 Selective catalytic reduction(SCR, 촉매 반응 NOx 저감장치) 또는 Lean NOx Trap(LNT) 작동을 임으로 줄여 연비를 늘렸다.

이로 인해 실제 주행시에는 검사시보다 이산화질소, 즉 NOx(질소산화물)가 10~40배 이상 더 검출됐다.

미국은 1995년 이후 발생한 배출가스 및 연비 조작 사례에 따라 Emission Defeat Device 금지 조항을 신설해 규제중이다.

이에 따라 미국은 인증과 실도로 주행을 기준으로 배출가스를 판단하게 된다.

△사건 배경과 경과
미국의 웨스트버지니아 대학이 지난해 4월 폭스바겐 차량의 배출가스에 대한 문제를 제기했다.

이 대학 대체연료·엔진·공해센터는 ICCT로부터 위탁받은 연구 결과에서 2012년형 제타와 2014년형 파사트 모델에서 오염물질이 두드러지게 배출되고 있는 것을 발견하고 캘리포니아 대기자원 이사회(CARB) 및 미환경청(EPA)에 이같은 사실을 알렸다.

폭스바겐은 CARB와 EPA에 복잡한 기술적 사유와 예상치 못한 테스트 조건에서 발생할 수 있다는 답변을 한 것으로 알려졌다.

지난해 12월 폭스바겐은 미 환경청과 CARB에 해당 차량을 자진 리콜하겠다고 제의했다.

EPA와 CARB는 공동으로 폭스바겐이 제안한 리콜사항의 효과를 확인하기 위해 일반 도로주행과 실험실환경 테스트를 실시한 결과, 리콜 효과가 제한적일 것이라는 결과를 확인했다. 이후 CARB는 차량 성능이 저하된 정확한 기술적인 면을 집어내고 배출가스 증가를 OBD(배출가스자기진단장치)가 감지하지 못하는 이유를 파악하기 위해 테스트를 확대했다.

하지만 테스트 과정에서 폭스바겐이 언급한 잠재적인 기술적 조건에 대해 입증할 내용을 찾지 못해 CARB와 EPA는 폭스바겐이 확실한 설명과 2016년 모델에서는 동일 이슈가 발생하지 않도록 보증하기 전까지 2016년형 형식승인을 거부하겠다는 뜻을 전했다.

이에 대해 폭스바겐은 9월 테스트 상황에 있을 때 이를 감지하는 정교한 소프트웨어 알고리즘을 가지고 있는 장치, 즉 Defeat Device Detection를 장착한 사실을 실토했다.

△주요 국가의 대응 동향
폭스바겐에 대해 미국내 차량 판매를 전면 중단하고 미국 EPA는 문제가 발견된 48만2,000대의 리콜을 명령하고 지난 21일 조사에 착수했다.

캘리포니아주 정부는 미 환경청 규제와는 별도로 독자적으로 배기가스 배출규제를 담당하는 이사회가 있어 이 기관을 통해 폭스바겐그룹 아메리카, 폭스바겐 AG, 아우디 AG를 대상으로 조사를 실시할 예정이다.

미 법무부에서는 범죄혐의를 적용해 수사에 착수했다. 환경관련 법률위반 사건 부서인 환경·천연자원국이 담당하며 폭스바겐 최고 경영진이 사법 처리 대상이 될 가능성이 높은 것으로 알려졌다.

미 국회 에너지·상무위원회는 수주안에 폭스바겐 청문회를 개최할 예정이라는 의사를 밝혔다.

독일 교통부와 환경부는 독립적 전문가를 통해 폭스바겐의 모든 디젤차량을 대상으로 광범위한 조사에 착수했다. 독립적인 전문가들을 통해 폭스바겐의 모든 디젤차량을 조사할 것을 연방자동차청에 지시하고 정보를 제출하도록 했다.

독일 폭스바겐은 당초 약 50만대의 경유차에 한해 장착됐다고 발표한 것과 달리 전세계에 판매된 1,100만대의 차량에 모두 스위치가 장착됐다고 실토했다.

이탈리아 교통부는 폭스바겐이 유럽에서 디젤차량의 배출가스 검사에서도 조작했는지 우려하면서 자체 조사에 들어갈 계획을 밝혔다. 이탈리아 소비자단체인 알트로콘수모는 집단소송을 준비중인 것으로 알려졌다.

캐나다는 딜러들에게 폭스바겐 디젤차량의 판매 중지를 요청했다. 영국 가디언은 폭스바겐이 밝힌대로 조작된 배출가스 저감장치가 1,100만대 장착됐다면 연간 최고 94만8,691톤의 질소산화물이 공기중에 배출됐을 것이라고 보도했다.

이는 영국에서 1년간 배출된 NOx 총량과 비슷한 수준이고 영국 환경단체 ‘클린에어 인 런던’도 정부 자문위원회인 왕립위원회에 자동차 제조과정에 대한 조사를 촉구한 것으로 알려졌다.

△국내 영향과 대응 현황
폭스바겐의 판매중단으로 현대와 기아차가 미국 시장에서 반사이익을 얻을 것으로 예상하고 있다.

가솔린 대비 높은 연비와 성능을 바탕으로 미국내 디젤차는 증가 추세를 보이고 있다 지난해 전체 판매된 자동차 1,690만대 가운데 디젤차는 2.3%인 56만대 수준이며 2020년까지 10% 까지 상승할 것으로 전망했다.

미국 자동차시장은 GM이 17.6%로 1위를 차지하며 포드가 15%로 2위, 크라이슬러가 14.4%로 3위, 현대가 4.4%로 7위, 기아가 3.7%로 8위, 폭스바겐이 3.5%로 9위를 차지하고 있는 것으로 알려졌다.

환경부는 정밀검사 형태로 1개월 이내 해당 모델에 대한 임의조작 장치 부착여부 확인, 배출가스 측정 및 대응방안을 검토할 계획이다.

환경부 고시인 ‘제작 자동차 인증 및 검사방법과 절차 등에 대한 규정’에는 시험 조건과 다르게 일반적인 운전 때 배출가스 저감기능을 변조하는 ‘임의설정’ 행위에 대한 기준이 있다.

환경부는 폭스바겐이 설정한 소프트웨어가 이러한 임의설정에 해당될 경우 판매정지 등과 같은 강력한 조치를 할 수 있다고 설명하고 있다.

환경부는 미국에서 문제가 된 4개 차종을 조사한 뒤 벤츠와 BMW 등 다른 수입 자동차 업체와 국내 업체들의 경유차에 대해서도 조사를 확대할 계획이다.

한편 환경부는 지난 6월 실도로조건에서 경유자동차가 NOx를 과다 배출하는 문제에 대해 3.5톤 이상 대형경유차의 경우 2016년부터, 3.5톤 미만 소형경유차에 대해서는 2017년부터 시행할 방침을 밝힌 바 있다. 
 
총중량 3.5톤 미만의 소형경유차는 올해 말까지 시험조건과 배출기준을 공동으로 마련해 2017년 9월부터 제도를 시행할 계획이다.

또 총중량 3.5톤 이상 대형경유차는 배출허용기준에 대한 대기환경보전법 시행규칙과 시험방법에 대한 고시 개정이 완료돼 올해 시범사업을 거쳐 내년부터 시행할 방침이다.

경유차 NOx 배출허용기준은 2000년 이후 6배 이상 강화됐으나 실도로 주행시 배출량 저감은 40%에 그쳐 도심지역 질소산화물 농도가 개선되지 않는 주요 원인으로 지적돼 왔었다.

경유자동차 실제 주행조건에서의 NOx가 인증조건 대비 최대 9.6배 과다 배출되는 문제에 대해 한국과 EU는 그동안 정보 공유를 해 온 것으로 알려졌다.

△디젤 배출가스 인체 유해성과 연구 결과
세계 보건기구(WHO) 산하의 국제암연구소(IARC)에서는 2012년 6월12일 디젤 배기가스를 1급 발암물질로 상향 조정해 발표한 바 있다.

1등급 발암물질이란 암 발생에 충분한 증거가 있는 물질로 다이옥신, 수은, 카드뮴, 담배, 벤젠, 알코올 등과 함께 디젤 배기가스를 포함 시킨 것으로 지난 1989년 2A등급 발암물질로 지정됐던 디젤 배기가스의 인체 위해성을 상향시킨 것이다.

디젤 배기가스의 인체 위해성에 대한 연구 결과 디젤자동차 매연의 respirable elemental carbon(REC)은 폐에 악성종양을 발생시켜 폐암 원인으로 작용하는 것으로 보고되기도 했다.

또한 REC에 노출되는 빈도가 증가할수록 폐암 발병 위험이 크게 증가하고 이 물질에 오래 노출될수록 폐암 발병 위험이 비례적으로 높아지는 것으로 알려져 있다. 여기에다 폐암만이 아니라 방광암 발생 위험과도 순방향 연관성 보이고 있는 것으로 보고된 바 있다.

유럽·캐나다에서 실시된 11가지 연구 결과를 분석해 보면 디젤 엔진에 가장 많이 노출된 근로자들이 직업적으로 이 같은 물질에 노출된 적이 없는 사람들보다 폐암 발병 위험이 31%가량 높다는 결론을 내렸다.

이 때문에 세계 각국은 IARC 발표에 따라 디젤 배기가스 규제 강화 필요성을 인식하고 직업적 고노출 노동자 뿐 아니라 일반인까지 포함해 디젤 배출가스로부터의 노출을 감소할 수 있는 방안 모색할 필요성을 지적했었다.

이로 인해 국내외적 규제 마련을 위한 근거로 활용해야 하지만 국내에서는 연비와 디젤엔진 기술 발전에 따른 환경성이 개선됐다는 측면을 을 부각하며 경유차량을 클린디젤로 앞다퉈 부각시켰다.

미국 보스턴 Health Effects Institute(HEI)가 실험용 쥐를 이용해 최장 30개월간 실험한 결과를 토대로 미국 기준 EPA 2007(유로-4)을 충족하는 디젤엔진(New Technology Diesel Exhaust(NTDE) 배기가스에 쥐들이 장기간 노출됐지만 폐암이 발생하지 않았다는 연구결과를 소개하기도 했다.

자동차 뿐 아니라 철도·선박·발전기 등을 포함한 다양한 디젤엔진에 의해 디젤배기가스에 노출되고 있지만 경제성과 함께 기술개발에 따른 배출가스 개선 측면의 부각에 밀려 국민 건강을 위한 환경성 측면은 현실에서 상대적으로 덜 부각되거나 소외받아 온 것은 부정할 수 없는 사실이 되고 있는 실정이다.

△전기 및 LPG차 시장 호재되나
유로-6수준의 배출가스 수준을 만족하는 경유택시가 이달부터 도입되지만 올해 중 운행 가능성은 낮은 실정이다.  

현대자동차를 비롯해 쌍용자동차, 르노삼성 등 자동차 제작사가 유로-6 배출가스 인증 기준을 충족하는데 적지 않은 어려움이 있고 부품 등  경유 차량 가격 인상에 따른 부담이 크기 때문인 것으로 알려졌다.

이 때문에 LPG업계는 수송용 LPG수요의 약 60% 가량을 차지하는 택시시장을 경유시장에 문호를 개방하게 될 수 있다는 위기감이 적지 않았다.

폭스바겐 사태로 인해 디젤차량에 대한 곱지 않은 시선을 보낼 가능성이 높아졌다.

특히 디젤은 탄소 숫자가 많아 가솔린에 비해 공해물질이 많이 나오는 연료이고 연비나 배출가스 등에 대한 측정구간에만 최적화되도록 전자제어하는 경우가 많다는 의혹을 사고 있다.
 
그럼에도 불구하고 LPG자동차가 증가하는 요인이 되기에는 역부족이다. 택시와 렌트카 등 사업용 차량과 장애인, 국가유공자 등 특정계층만 LPG를 연료로 사용할 수 있는 연료제한 규제가 존재하기 때문이다.

여기에다 제주도를 비롯해 공공기관 등을 중심으로 전기차 보급 확대에 나서고 있어 수송용 LPG시장에는 장애 및 위협요인이 여전히 산재해 있는 실정이다.


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