[브라질] 에탄올 자동차 역사 및 Flex Fuel Vehicle

[브라질] 에탄올 자동차 역사 및 Flex Fuel Vehicle

엄청난 사탕수수 자원을 이용해 에탄올을 만들어 대부분의 승용차에 연료로 쓰는 이상한나라 브라질 브라질 사양 차량 연료탱크 개발로 방문하게 된 나라

브라질에 도착해서 주변의 자동차들을 유심히 살펴보면 특이한 점 을 발견할 수 있다

해치백 스타일의 소형차가 많고 오랜된 자동차 가 많으며 유독 VW,Flex 차량이 많다는 것외에, 유심히 자동차 뒤 차명을 적어놓는 쪽을 보면 Flex Power, E-Flex, Econo.Flex, Flex 등 유독Flex 라는 단어가 적힌 차량이 많이 있다는 것이다.

이 차량들이 일명 FFV(Flex Fuel Vehicle)로 불리는 차량으로 E0 ~E100 을 모두 연료로 사용할 수 있는 차량이다.

※E0: 에탄올 1%함유 연료 즉 가솔린연료, E100: 에탄올 100% 연료 즉 에탄올 연료

2008년 현재 브라질 승용시장에서 FFV 차량의 판매 비율은 80%가 넘을 정도로 인기가 좋다

그렇다면 왜 유독 브라질에서만 이런 괘상한 연료를 사용하는 차량이 많이 돌아 다니는 것일까?

이 이유를 알려면 브라질의 자동차 역사와 세계 석유가격 역사를 조금 알아야 한다.

2004년 현재 브라질의 자동차 생산대수는 약 2,317,000대로 미국,일본,독일,중국,프랑스,대한민국,스페인,캐나다 에 이어 9위의 자동차 생산 대국이다,

몰론 수출물량은 거의 없고 자국 내 소비가 주를 이루고 토종 브랜드가 없다는 이유로 사람들한테 이런 사실이 잘 알려지지 않기는 했지만 말이다.

1956년 자동차 산업을 브라질 정부가 국가 동력산업으로 지정하고, 브라질에서 생산한 차량만 판매 가능토록 법이 제정되고 이에 따라 VW등의 업체가 브라질의 공장을 설립하면서 브라질의 자동차 역사는 시작된다.

이후 1980년대 까지 자동차 산업은 브라질 GDP의 20%를 차지할 정도로 국가 중추 산업으로 성장하게 된다.

그러다 80~90년대 중남미 경제위기를 겪으며 브라질 자동차 산업 역시 침체기를 겪는다.

자동차 생산대수 100만대를 기점으로 생산량은 줄고 침몰하기 시작한다.

1990년 브라질 정부는 자동차 수입 금지 법규를 풀고 관세를 인하한다.

참고로 90년 수입자동차 관세는 85%였고 점차 내려 95년에는 70%였다, 그리고 경제위기를 무사히 넘기며 다른 국가들이 금용 위기로 여려움을 겪고 있는 이 시점 에서도 연4.5%이상 이라는 고성장을 유지하고 있는 몇 안되 는 나라 중 하나가 되었다.

1998년 FIAT,VW,GM,FORD,TOYOTA등 브라질에 진출한 자동차 업체는 9개 였으나, 90년대 후반의 안정된 고성장을 바탕으로 지금은 AUDI,HONDA,CITROEN,BENZ등이 합류해 18개 메이커에 41개 자동차 공장을 갖고 있는 세계 9위의 자동차 생산국으로 성장하였다.

브라질의 에탄올 자동차 역시 자동차 산업의 역사와 같이 한다. 1950년대 후반 브라질 자동차 산업이 태동 하기 시작할 때부터 잉여의 사탕수수에서 추출한 에탄올을 자동차에 사용하고자 하는 연구는 시작되었다. 그러나 에탄올 연료의 강한 부식성 과 에탄올에 함유된 물에 의한 연료계 부식을 해결하지 못해 차량 개발로 이어지지는 못했다.

1973년 발발한 4차 중동전쟁 그리고 페르시아 민의 6개 산유국들의 가격인상과 감산선언으로 시작된 1차 석유 파동 그리고 1978년 이란 혁명직후 이란의 전면적인 석유수출 중단선언,1980년9월 이란.이라크 전쟁 1981년1월, 사우디아라비아의 석유무기화 천명으로 이어지는 2차 석유 파동 등 불안정한 국제 정세와 급상승하는 석유가격으로 브라질 정부는 국가발전 계획의 일환으로 에너지 자립을 위한 노력을 시작했다.

그 결과로 1975년 브라질 정부는 에탄올 연료 사용을 촉진하기 위해 PRO-ALCOHOL이란 법을 발효하게 된다. 이법의 발효로 브라질 내 모든 휘발유 는 무조건 22% 알코올을 섞어서 사용해야 했고, 100% 에탄올 사용 차량에게는 5% 세금 감면의 혜택을 주었다.

국제 석유값 상승과 브라질의 에탄올 육성 정책과 맞아떨어지면서 다시 에탄올 차량 개발이 시작되었고 1980년대 초반 알코올 전용 차량에 들어가는 연료 인젝터, 연료펌프 연료 압력조절기 등이 개발되었다.

이런 이유로 1980년 중 후반에 브라질에 돌아다니는 거의 모든 차량은 에탄올 차량이었다.

그러나 89년부터 시작된 브라질 경제 악화와 국제적인 설탕가격 상승으로 에탄올 가격이 상승하기 시작하고 세계 정세 안정으로 국제 석유값은 하향 안정화 되면서 에탄올 가격과 휘발유 가격이 역전되기 시작하였다. 아울러 브라질 정부의 자동차 수입 허용과 관세 인하 로 에탄올 자국 차량의 잇점이 사라지기 시작하고 1990~2000년 까지 브라질 시장에서 에탄올 차량이 사라지기 시작한다.

200년 이후 CO2 배출량규제(교토의정서)등 환경 보호 문제로 에탄올이 22% 함유된 연료 즉 E22만 판매하도록 하는 등 브라질 정부는 에탄올 육성정책으로 다시 회귀한다.

그리고 2003년 VW이 세계최초로 FFV차량을 출시 하면서 오늘날에 이르게 된다.

이렇듯 브라질의 FFV 차량은 세계 유가와 브라질 내 정책 그리고 설탕가격과 밀접한 관계를 갖으며 발전해왔다.

그렇다면 에탄올 차량의 동력 성능은 어떨까?

에탄올의 옥탄가는 105~113 이며 가솔린은 90~100 이므로 가솔린 대비 출력증대 가능(4% 유리)하다.

그러나 발열량이 낮아 가솔린 대비 연비 매우 불리하다(10~30% 약화) 우리나라의 LPG 차량과 비슷하다고 보면 된다.

최근에는 에탄올을 옥탄가 증가 목적으로 사용하기도 한다.

원래 가솔린의 옥탄가 증가 목적으로 납을 첨가했었는데, 그 유해성과 3원 촉매의 개발로 유연휘발유는 사라졌고 최근까지 MTBE 라는 물질을 첨가했는데 이물질 역시 유해성 논란에 휩사여 있고, 선진국에서부터 옥탄가 향상제로 에탄올이 이용되고 있다.

표면적으로만 보면 친환경적으로 발전하는 것 같은데 그 뒷이야기를 보면 그렇지도 않다.

초기 옥탄가 향상제로 납이 검토될 당시 일부 학자 및 일부 업체에서는 에탄올을 섞으면 그 효과를 볼 수 있으며 친환경적이라 주장했었다.

그러나 당시(지금도 마찬가지지만) 거대자본이었던 정유회사(SHELL등)에서 자신들의 시장을 빼앗기기 싫어 납만이 유일한 대안인양 광고와 로비를 해서 유연휘발유가 판매될 수 있었던 것이다.

이때에 에탄올을 섞었다면 수만은 인류를 납중독에서 구할 수 있지 않았을까 한다.

에탄올이 한가지 단점이 있으니 폭발점이 12도 라는 것이다, 따라서 이 온도 이하에서 시동이 잘 걸리지 않는다. 이를 해결하기 위해 VW이 1970년 냉시동용 연료탱크를 추가로 장착한 E100 MONO-FUEL 캬뷰레터 차량을 출시 했다

약1리터 가량의 시동용 휘발유 연료탱크를 엔진룸내 설치해(냉시동탱크-Cold Start Tank) 일정온도 이하에서 시동 시에만 가솔린을 사용하는 시스템이다.

이 시스템은 현재까지 유효하며 현재 대부분의 브라질 FFV 차량 엔진룸에는 이녀석이 달려있다.

그 외에 에탄올과 연료에 함유된 물에 의한 부식 문제는 도금 및 재질 개선으로 지금은 거의 해결된 상태이니 언급하지 않겠다.

브라질의 연평균 최저 기온 남부 쪽이 고산지가 많아 최저기온이 5도 정도이다

냉시동 연료탱크의 시스템도 엔진룸내 장착된 소형 가솔린탱크에 워셔펌프와 비슷한 연료펌프가 있고 추운날만 구동하여 별도의 인젝터(스로틀 바디 후단)에 연료를 분사하는 시스템이다.

그러나 이 연료탱크의 연료를 겨울철(일부 브라질 북부 지방에서는 생전 사용안할 수도 있다)에만 사용하는 관계로 연료가 변질되어 시동이 안걸리는 경우가 있어 최근에는 연료 인젝터를 직접 히터로 데우는 기술 등이 연구중이며 일부 차종은 양산에 성공하였다(VW Polo E-Flex 2009sus 3월 출시)

브라질에서 생산하는 에탄올은 거의 대부분 자국에서 소비되며 이런 이유로 에탄올 가격은 국제 정세와 관계없이 일정하게 유지된다. 몰론 설탕값이 지금처럼 계속 올라간다면 어떻게 될지 모르겠지만 말이다.

이렇듯 브라질은 자국의 우수한 천연환경을 바탕으로 연료까지 자급자족이 가능한 그럼 부러운 나라였다.