최근 ‘저탄소 협력금제’(일명 탄소세)를 두고 논란이 뜨겁다. ‘저탄소 협력금제’는 신차를 구입할 경우 이산화탄소 배출량에 따라 보조금과 부담금을 부과하는 제도이다.

국제사회의 온실가스 감축을 위한 녹색기후기금인 GCF(Green Climate Fund) 국제사무국이 우리나라의 인천광역시 송도신도시에 들어서면서 국가 간 탄소배출권 사업이 본격화 되어 국내에 ‘저탄소 협력금제’가 올해 7월부터 도입될 예정이었지만 자동차업계를 주축으로 한 산업계의 거센 반발로 2015년 1월로 연기됐다.

특히 자동차업계는 국내에서 가장 많이 팔리고 있는 배기량 2,000㏄ 내외 국산차들은 25만~500만원의 부담금을 내야 하는 구간에 몰려 있을 뿐만 아니라 경우에 따라서는 최대 700만원까지 부담금을 내야하는 상황이라고 말한다.

또한 이번 제도는 대부분 이산화탄소 배출량이 기준치를 넘고 있는 중소형 국산차를 구매하는 서민들의 탄소세에 따른 부담은 커질 수밖에 없고, 반면 기준치를 밑도는 고가 수입차 구매자들은 도리어 보조금의 혜택을 받는 소득분배의 역설이 예상된다.

실제로 이산화탄소 배출량이 기준치를 초과하는 국산 경차가 가격이 그보다 3~4배하는 수입 준중형차보다도 연비가 불량한 경우도 많기 때문에, 보조금·부담금 구간이 어떻게 설정되느냐에 따라 경차 고객이 거꾸로 부담금을 물고 수입차 고객이 도리어 보조금의 혜택을 받을 수 있는 상황이 벌어질 수 있다.

이에 대해 환경부 측은 "보조금-부담금 구간 및 금액에 대해 현재 관련부처 간 협의를 벌이고 있으며 소비자와 업계의 의견도 향후 수렴할 예정이므로 확정된 것이 아니다"라고 설명했다.

내년부터 탄소세가 적용된다면 외화벌이를 위해 수출에 전념해오던 자동차 산업이 커다란 위기에 직면하게 된다. 정부 역시 예측조차 하기 어려운 경제적 난관에 부딪치게 되고, 가뜩이나 어려운 경제 속에서 서민들이 격어야 할 고충은 더욱 가중될 것으로 예상된다.

현재 지구촌에는 약 71억에 해당하는 인구가 살고 있고, 가솔린이나 디젤 또는 LPG와 같은 화석연료를 사용하는 자동차의 수만 해도 10억대가 넘는 시대이다. 지구촌 평균 7.1명당 1대의 자동차를 소유하고 있는 것이다.

그러나 신기한 것은 10억대가 넘는 자동차를 운전하는 고객들을 대상으로 자신들이 타고 다니는 자동차의 연료공급이 어떻게 이루어지고 있느냐고 묻는 다면 대부분 명쾌하게 대답하지 못한다는 사실이다. 그만큼 고객들이 연료공급에 대해 자동차 제작사들을 맹목적으로 신뢰해왔다.

이러한 가운데 화석연료를 사용하는 자동차를 대상으로 ‘탄소세’가 화두가 되고 있다. 이산화탄소발생이 기준치를 넘는다는 것은 곧 연료를 함부로 낭비하고 있다는 반증이기도 하다. 자동차의 역사가 수 백 년이 지났지만 자동차를 만드는 제작사들이 아직까지 연료를 올바르게 사용할 수 있는 기술력이 부족하다는 증거인데 책임은 고객들에게 전가하고 있다.

자동차는 물론 산업현장이나 건설현장에서 사용되고 있는 중장비 또는 선박 등의 엔진을 공학에서는 내연기관(內燃機關)이라고 부른다. 결국 내연기관에서 사용되는 모든 엔진의 연료공급에 연료가 낭비될 수밖에 없는 근본적인 원인이 숨겨져 있는 것이다.

인천광역시 중구에 위치하고 있는 (주)쓰리엔텍의 최인섭 회장은 연료공급압력을 자동으로 조절하는 장치를 개발한 장본인이다. 무려 13년간의 연구개발 끝에 이와 같은 장치 개발에 성공을 한 것이다.

최인섭 회장은 “자동차는 엔진에서 ‘흡입-압축-폭발-배기’라는 4행정 사이클에 의해 동력을 얻어 주행을 한다고 공학은 밝히고 있습니다. 공기와 연료가 피스톤에 의해 실린더로 흡입되고 압축된 다음 점화플러그에 의해 폭발이 되면 연소된 가스가 배기되는 일련의 과정을 말합니다. 그런데 실제로는 ‘주입-압축-폭발-배기’를 하고 있기 때문에 배출가스가 발생하고 이산화탄소가 기준치를 넘을 수밖에 없는 문제를 가지고 있는 것입니다.”라고 공학을 문제 삼고 있다. 자동차 공학에 따른 이론이 사실과 전혀 다르게 적용되고 있다는 것이다.

또한 “4행정 사이클 중 가장 중요한 행정은 ‘흡입’행정입니다. 공학적으로 공기와 연료가 피스톤의 흡입행정에 의해 실린더로 흡입되는 과정을 말하는 것이지요. 그러므로 피스톤에 의해 공기와 연료가 흡입되어질 때 비로소 공학이 말하는 흡입행정이 완성이 되는 것입니다. 그러나 연료공급에 있어 핵심적인 문제는 바로 흡입행정 시 공기는 흡입되지만 연료는 ‘흡입’되지 않고 ‘주입’을 하고 있다는 사실입니다.”라고 지적하고 있다.

이것이 자동차 공학이 밝히고 있는 부분과 제작사에 의해 실제로 적용하는 방법이 다른 핵심적인 문제라는 것이다. 최회장은 연료는 당연히 공학이 밝히고 있는 것처럼 흡입행정 시 피스톤의 흡입압력에 의해 흡입되는 형태로 공급되어야만 한다고 주장하고 있다. 그런데 최인섭 회장의 주장과는 달리 국제사회의 현실은 제작사들이 일방적으로 공급압력을 설정하여 연료를 강제로 공급함으로써 ‘흡입’행정이 아닌 ‘주입’행정을 하고 있기 때문에 탄소세를 부담해야만 하는 문제가 발생하고 있다는 것이다.

최인섭 회장은 “‘흡입에 의한 연료공급’과 ‘주입에 의한 연료공급’은 정반대의 결과를 가져옵니다. ‘흡입’은 순리적이지만 ‘주입’은 강제적인 것입니다. 그렇기 때문에 강제로 주입을 하는 연료공급은 배출가스가 발생하지 않을 수 없고, 이산화탄소발생량이 기준치 넘을 수밖에 없습니다. 하지만 순리적인 ‘흡입’에 의한 연료공급은 배출가스가 발생할 수 없고, 이산화탄소발생 역시 기준치를 절대로 넘길 수가 없습니다.”라고 자신 만만한 결론을 내렸다.

그럴듯한 말이다. 사람이 등산을 할 때와 평지를 걸을 때 또는 내리막길을 걸을 때 다리에 걸리는 부하의 정도가 각각 다르다. 또한 어떠한 길을 걷느냐에 따라 호흡도 자연스럽게 바뀌게 된다.

그렇다면 자동차 역시 언덕길을 올라갈 때와 평지를 달릴 때 또는 내리막길을 달릴 때 피스톤이 공기와 연료를 흡입하는 압력도 시시각각 변화를 하는 것은 지극히 당연한 결과일 것이다. 그렇게 실시간으로 변화하는 흡입압력에 해당하는 만큼의 연료를 공급하면 배출가스가 거의 발생할 수가 없고, 이산화탄소 역시 기준치를 훨씬 밑도는 결과를 얻을 수 있다는 말이다.

연료공급압력을 자동으로 조절하는 장치의 개발동기를 묻는 질문에 최인섭 회장은 “안타깝게도 모든 자동차들이 강제주입에 의한 연료를 공급하고 있기 때문에 값비싼 연료낭비는 물론 배출가스 발생과 불필요한 탄소배출이 가중될 수밖에 없는 커다란 문제점을 가지고 있습니다. 이러한 연료공급의 문제를 근본적으로 해결을 위해 ‘주입’행정을 ‘흡입’행정으로 완벽하게 자동조절 할 수 있는 장치를 개발한 것입니다.”라고 개발의 목적을 밝혔다. (관련영상 링크) 

우리나라뿐만 아니라 국제사회가 최인섭 회장의 주장에 귀 기울여야만 한다. 그의 주장이 단순한 주장에 그치는 것이 아니기 때문이다. 그는 이미 자동차 연료공급에 따른 3건의 발명특허와 1건의 실용신안 특허를 보유하고 있다. 자동차 연료공급에 대해서만은 자타가 인정할 만큼의 객관적인 자료들이 그를 다시 판단하게 한다.(관련영상 링크: KBS, MBC, MBN 영상자료)
 

그러나 지금의 자동차공학에서는 이런 점이 무시된 채 정해진 연료량을 엔진에 강제적으로 ‘주입’하고 있다. 그 결과 필요 이상의 연료가 폭발하면서 진동과 소음을 유발하게 된다. 또한 엔진 안에는 불완전연소로 발생한 카본이 그대로 남게 되어 엔진의 수명도 단축될 수밖에 없다.

이를 해결하기 위해서는 자동차의 변화하는 rpm회전수에 따라 완전연소가 될 수 있도록 연료를 엔진에 자동으로 공급할 수 있는 ‘연료공급압력 자동조절장치’가 필요하다. (관련영상 링크)  

 

연료공급자동조절장치는 자동차의 주행상황에 따라 필요한 만큼의 연료만을 자동으로 엔진에 흡입되도록 만들어 주기 때문에 완전연소를 유도하고 그 결과 배기가스의 배출량이 현격히 줄어든다. (관련영상 링크)

또한 불필요한 연료의 과분사가 일어나지 않기 때문에 폭발행정 시에도 소음과 진동이 현재에 비해 많이 줄게 되어 부드러운 주행이 가능해진다. 뿐만 아니라 완소연소로 인해 엔진실린더 내부는 청결을 유지해 엔진의 수명을 대폭 연장시켜 준다.

(주)쓰리엔텍은 이러한 기술이 집약된 연료공급자동조절장치 ‘매직캡슐’을 개발해 불필요한 연료의 사용을 막아 연비를 15%이상 개선하고 매연의 발생도 획기적으로 줄여 진정한 의미의 흡입-압축-폭발-배기 4행정이 되도록 자동차공학을 개선했다. (관련영상 링크) 

이 기술은 국내뿐만 아니라 오히려 해외에서 더 인정을 받아 중국의 경우 국가 국책사업으로까지 진행될 정도로 앞으로의 발전이 기대되고 있다.

특히 이 기술은 자동차 이외에도 내연기관을 사용하고 있는 모든 제품에 적용이 가능해 국가적으로 연료의 낭비를 방지하고 매연발생에 따른 환경오염을 크게 줄일 것으로 예상된다. (관련영상 링크) 

이러한 기술력을 인정받아 (주)쓰리엔텍 최인섭 회장은 지난해 말 (사)한국신지식인협회에서 선정하는 ‘한국신지식인상’ 발명부분을 수상하기도 했다.  (관련기사 링크)

‘흡입’이란 용어로 표현되고 있지만 실제로는 흡입이 아닌 ‘주입’행정이 이루어지고 있다면 이제 국제사회의 자동차 메이커들은 진실을 밝혀야만 한다. 또한 국제사회가 자동차에서 발생하는 배출가스와 이산화탄소 과다발생의 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 주입행정에 의해 연료를 공급받는 엔진과 흡입행정에 의해 연료를 공급받는 엔진을 구분해야만 하는 시점에 온 것이다.

주입행정에 의한 연료공급은 불완전연소가 일어나더라도 급출발·급가속이 가능하며 국제사회에서 빈번히 일어나고 있는 급발진 사고의 원인이 되고 있다. 하지만 흡입행정에 의한 연료공급은 불완전연소를 허용하지 않는다. 그것은 불완전연소가 일어 날 수 있는 만큼의 연료를 흡입할 수 없기 때문이며, 특히 급발진 사고가 일어날 만큼의 연료를 순간적으로 흡입한다는 것은 불가능하기 때문이다. 이러한 논리에 의해 ‘주입’행정과 ‘흡입’행정은 공학적으로 철저하게 구분되어져야 한다. 그리고 고객의 선택을 기다려야 한다. 주입행정을 하는 자동차를 알고 구입을 했다면 당연히 부담금을 물어야 할 것이다. 하지만 흡입행정에 의한 자동차를 구입할 시에는 탄소세를 내는 것이 아니라 보조금을 받는 입장에 놓일 것이다. 주입행정이 흡입행정으로 바뀌지 않는 한 저탄소 협력금제, 탄소세, 환경개선부담금 등을 둘러싼 논란은 계속 이어질 것으로 보인다.

주행상태에 따라 엔진이 필요한 만큼의 연료를 흡입할 수 있게 해주는 연료공급자동조절장치가 자동차 제조단계에서부터 적용된다면 국내 자동차 시장은 물론 세계 자동차 산업의 판도가 송두리째 변할 것이다.