LPG

LPG(엘피지)는 "Liquefied Petroleum Gas"의 약자로서, 원유를 채취하거나 정제할 때 나오는 탄화수소 가스를 냉각시켜 만든 액체 연료이다. 액화석유가스라고 한다. LPG는 '가스'라고 부르지만 기체가 아니라, 무색 무취의 액체이다. LPG는 부피가 250분의 1로 줄어들어 저장과 운송에 편리하며, 다른 연료에 비해 열량이 높고 냄새나 색이 없다. 가정이나 자동차에 사용하는 LPG에는 누설 사고를 방지하기 위해 메르캅탄류의 화학물질을 첨가하여 공급한다.

종류

기계식

액화된 석유 가스를 베이퍼라이저로 보내서 1차-2차 감압을 거친 후, 기화된 가스를 믹서로 공기와 섞는 방식이다. 성능과 효율이 떨어지며, 겨울엔 예열이 되기 전까진 본 성능을 내지 못한다.

전자제어식

액상분사식

시스템은 기존에 있던 별도의 감압장치(베이퍼라이저)를 거치지 않고 액화상태 그대로 인젝터를 통해 분사하는 방식이다. 가솔린 대비 효율이 99% 정도까지 좋아졌다는 것이 크나큰 특징

기화식

베이퍼라이저가 존재하며 감압과정까지는 기존과 같지만, ECU의 피드백을 받아 기화된 가스를 공기와 혼합시키는 방식이다. 연료상태가 기화된 상태라서 환경에 따라 성능이 천차만별인데 기존 기계식 방식과 마찬가지로 기온의 영향을 많이 받는다.

장단점

장점

• 저렴하다. 휘발유와 경유와 다르게 매우 저렴하다.
• 유해물질도 적게 배출한다.

단점

• 충전소를 찾기가 어려움
• 연비가 좋지 않음
• 특정 계층에게만 제한되어 있음(택시, 랜터카, 장애인용, 국가유공자)

LPG엔진

원래 택시법인, 국가유공자, 장애인, 렌터카 회사 등 일부만 구입할 수 있었던 LPG 차량에 대한 규제도 2019년 3월 26일부터는 철폐되었다. LPG 엔진은 가솔린 엔진과 구조는 기본적으로 같으며 고압용기 봄베에 압축되어 있는 LPG가 연료필터, 솔레노이드 밸브, 연료 파이브 등을 거쳐 기화기를 통해 공기와 섞여 실린더 안에서 폭발하면서 엔진이 구동됩니다. 연료가 완전 연소하므로 배기도 깨끗하고, 엔진의 수명이 길고, 오일 교환이 적은 것이 특징입니다. 하지만 LPG를 그대로 사용하는 LPG 엔진은 겨울철에 시동 불량 현상이 생기고 연비가 급격히 떨어지는 등의 문제가 발생합니다. 문제의 원인을 알아보면 LPG는 부탄과 프로판으로 구성되어 있습니다. 부탄은 부테인이라고도 하고, 프로판은 프로페인이라고도 하는데, 둘 다 표준어입니다. 부탄(C4H10)은 발열량이 높아 연비와 출력을 높이는 역할을 하고, 프로판(C3H8)은 순간 압력이 강해 부탄과 프로판을 일정한 비율로 혼합하여 사용합니다. 부탄의 어는점은 영하 0.5도이며 프로판의 어는점은 영하 42.1도입니다. 한국의 겨울은 쉽게 영하 0.5도 이하로 내려가 프로판이 얼어버려 시동이 걸리지 않거나 불완전 연소로 연비가 떨어지게 됩니다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 LPI 엔진이 등장했습니다. LPI 엔진은 액상의 LPG를 ECU 신호에 따라 인젝터를 통해 기화기 없이 액상 상태 그대로 분사하는 형식입니다. 각 실린더마다 위치한 흡입 밸브에 분사하는 MPI 엔진의 형태입니다. 각각의 실린더별로 제어가 가능하며, 기체 상태의 연료는 제어가 어렵지만 액체 상태의 연료는 양 조절이 쉬워 엔진 성능이 더욱 향상됩니다. 또한, ‘LPG 차는 값싼 연료비 말고는 좋은 게 없다.’라는 말이 있지만 엔진소음이 작고 노킹(knocking) 현상도 거의 발생하지 않아 승차감이 좋습니다. 연소실에 카본이 쌓이지 않아 점화 플러그도 오래 사용할 수 있습니다. 충전소가 부족하다는 점도 종종 언급되지만 전용 어플리케이션을 이용하면 인근의 충전소도 쉽게 찾을 수 있으며 전기자동차처럼 충전소가 부족하거나 충전시간이 오래 걸리지 않습니다. 또 트렁크에 LPG 통을 싣고 다녀야 하는 불편함이 있지만 르노삼성자동차는 LPG 연료탱크가 트렁크 공간을 차지하지 않도록 스페어타이어 공간에 도넛 형태의 봄베를 장착하여 트렁크 적재 공간을 40% 가량 증가시켰습니다. 대표적인 LPG 차종으로는 기아자동차의 K7, 현대자동차의 쏘나타, 아반떼, 르노삼성자동차의 SM5, SM6 등이 있습니다.

참고자료

• 〈LPG〉, 《위키백과》
• 〈LPG〉, 《나무위키》
• 에이제이셀카, 〈가솔린, 디젤, 전기차, 하이브리드? 자동차연료별 특징 한번에 정리하기〉, 《네이버 블로그》, 2020-02-24
• 최기성 기자, 〈누구나 사는 LPG 차량, 모르고 사면 후회한다〉, 《매일경제》, 2019-03-25
• 김서현, 〈내연기관 자동차의 종류〉, 《타고》, 2020-12-28

같이 보기

• 석유
• 휘발유
• 경유
• 가솔린
• 디젤
• LPG차
• 엔진

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