사람들은 맑은 공기를 찾아 등산을 하면서도 정작 자신이 도시의 탁한 공기를 만들어 내고 있다는 사실은 잊고 지낸다. 도심 속, 수많은 자동차들이 뿜어 대는 배기가스가 바로 그것이다. 대도시 대기오염 물질의 80%나 차지하고 있는 자동차 배기가스를 줄이는 방법은 없을까?

이번 달 <환경실험실> 에서는 교통안전공단 자동차검사소를 찾아가 배기가스 측정실험을 통해 대기오염의 실태와 그 예방법에 대해 알아보기로 하자.

자동차 배기가스란?

자동차 엔진은 연료와 산소를 혼합해 동력을 얻는데 여기서 발생하는 것이 배기가스다. 배기가스는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 그리고 흑연(Carbon) 등의 입자성 물질로 구성되어 있다. 자동차 배기가스의 유해성은 1950년대 미국 LA에서 발생한 광화학 스모그에 대한 연구에서 처음 밝혀졌다. 배기가스는 기관지 천식과 폐렴의 주원인이 되고 있으며, 특히 디젤차의 배기가스 중에 함유된 니트로피렌, 벤조피렌은 강한 발암성을 가지고 있다. 또한 질소산화물은 최근 피해가 심각해지고 있는 산성비의 주 원인물질이기도 하다.

연료별 자동차 배기가스 측정 실험
(황명석 검사원-교통안전공단 송파 자동차검사소)

[ 배기가스의 종류 ]
- 일산화탄소(CO) :
  연소 시 산소부족이나 연소온도가 낮으면 발생하는 불완전연소 생성물
- 탄화수소(HC) :
  화석연료(석유, 석탄 등)의 주성분, 완전연소가 되지 않아 남은 잔여물
- 질소산화물(NOx) :
  연소 시 흡입된 공기 중 질소가 고온에서 산화하여 발생하는 물질
  (완전연소 시 발생량 증가 / CO, HC와 반비례 관계)

[ 측정장비 ]
CGA-210/IM-2000 (가솔린, LPG 차량 CO/HC 측정기)
IM-3000 (디젤 차량 매연측정기-Smoke meter)

[ 측정방법 ]
1) 가솔린, LPG 차량
- 검사대상 차량 정지가동 상태
- 배기관에 시료채취관을 30cm이상 삽입
- 비분산적외선 분산법 (NDIR)을 통해 측정

2) 디젤 차량
- 검사대상 차량의 배기관에 잔류하고 있는 매연을 배출
- 시료채취관을 배기관에 20cm정도 삽입
- 자동차 가속폐달(엑셀레이터)을 엔진 최고 회전수(rpm)까지 밟음
- 같은 방법으로 3회 반복
- 불투명도(opacity)를 통해 측정

[ 측정기준치 ]
1) 가솔린, LPG 차량
- 총 배기가스 중 CO(일산화탄소) 1.2%
- HC(탄화수소) 220ppm -가솔린 차량 / 400ppm -LPG 차량

2) 디젤 차량
- 총 배기가스 중 매연 30%
- NOx(질소산화물)에 대한 정확한 측정기준치는 아직 없다.

[ 측정결과 + 배기가스 절감법 ]
1) 가솔린, LPG 차량
- 유해가스 중 CO(일산화탄소)가 77%, HC(탄화수소)가 11%를 차지함.

2) 디젤 차량
- 매연 중 CO(일산화탄소)가 45%, 흑연 및 미세먼지가 10%를 차지함.
- 기타 나머지 부분은 NOx(질소산화물)로 추정됨.

이 실험을 도와준 황명석 연구원은 '현재 운행 중인 자동차 중 약 10.3%가 기준치 초과 차량이고 차종별 불합격률은 승용차 13.4%, 화물차 7.8%, 승합차 7.2% 순'이라고 밝혔다. 그리고 '일반인들이 손쉽게 점검하고 교체할 수 있는 부품(엔진 점화플러그, 고압케이블, 공기여과기 등)만으로도 약 10%의 배기가스 절감 효과를 볼 수 있다'고 덧붙였다.

배기가스는 정비 불량이나 경제속도 등을 지키지 않는 데서 더 많은 양이 배출된다. 따라서 배기가스를 줄이기 위해서는 정기적으로 차량을 정비하고 바른 운전습관을 갖는 것이 필요하다.

*참고
엔진 점화플러그 - 매 1만km 주행마다 청소 또는 필요 시 교체
고압케이블 - 매 1만km마다 점검 또는 청소
공기여과기 - 수시로 점검 또는 청소(비포장도로 주행 후 반드시 청소)