자동차에서 배기가스 외에 배출되는 가스가 또 있다? 블로바이가스의 정체가 뭘까요. 한 마디로 새는 가스입니다. 엔진의 피스톤과 실린더 사이에서 새는 가스를 일컫는데요.
오늘은 차량이 노후되었을 때 많이 생긴다고 하는 이 블로바이가스라는 용어의 정체와 발생 이유 그리고 최소화하는 방법에 대해 살펴보겠습니다.
자동차에서 발생하는 자연현상
블로바이가스(Blow-by Has)는 자동차 엔진을 구동할 때 휘발유나 디젤을 연소시키는 연소실에서 완전히 연소되어야 할 가스가 누출되는 것, 즉 실린더벽과 피스톤 사이 틈새에서 미량의 혼합 가스가 새어 나오는 현상을 말합니다. 따라서 이 현상을 완벽하게 막을 방법은 없습니다.
블로바이가스의 성분 중 75~80%는 연소되지 않은 휘발유와 산소의 혼합물, 산화한 탄화수소로 구성되어 있는데 나머지 20~25%에는 대기오염 물질이 포함되어 있어 미세먼지와 함께 공기를 오염시키는 주범으로 지목받고 있습니다.
이 가스의 문제점을 최초로 지적한 것은 1963년 미국 캘리포니아주였습니다. 원래 캘리포니아는 산맥을 넘어온 따뜻한 공기가 상공에 머무르며 공기의 흐름이 정체되기 쉬운 지형이었는데 가파른 산업 발달로 인해 자동차 보급률이 늘어나면서 공기의 질이 나빠지게 되었습니다. 그러자 시민들의 호흡기 질환 발병률이 늘고 이에 당황한 주정부에서 블로바이가스를 규제하는 법률까지 만들기에 이르렀습니다.
우리나라도 1978년 대통령령으로 자동차 배기가스 농도 기준을 규정하면서 자동차에서 나오는 각종 유해 물질과 블로바이가스를 제대로 처리할 수 있도록 자동차 제작 업체에게 의무를 부과하는 법률을 제정하였습니다.
블로바이가스 안에는 1리터당 0.04~0.05g 정도의 산성 수분이 포함되어 있어 엔진 내부를 녹슬게 하고 엔진오일의 수명을 단축시키므로 차량 관리 측면에서도 이것을 처리하는 것은 중요한 사안입니다.
발생의 원인
가스가 새는 이유는 피스톤 링에 의한 공기의 압력이 느슨해지기 때문입니다. 그리고 심한 녹 때문에 피스톤 둘레의 일부가 녹아서 생기기도 합니다. 오래된 차는 정도가 심하고 새 차라고 해도 이 현상은 발생하므로 정도의 차이일 뿐입니다.
블로바이가스가 인체에 유해한 영향을 미친다는 사실이 다양한 연구를 통해서 입증되었고 법으로 이렇게 유해한 가스를 배출하는 차량의 판매를 막자 자동차 업계는 다양한 기술을 통하여 블로바이가스를 막게 되었습니다.
엔진의 구조상 피스톤은 실린더벽 안에서 계속 왕복운동을 해야 하므로 앞에서 언급했듯이 이 틈을 완전히 메우는 것은 불가능합니다. 따라서 블로바이가스가 생성되는 것 자체는 완벽히 차단할 수 없으나 관리를 잘 하면 이 틈새를 줄일 수 있습니다.
아울러 생성된 가스를 재처리해 줄 수 있는 장치를 통해 블로바이가스가 차량 내부에서 외부로 방출되는 것을 막을 수는 있습니다.
줄이는 방법
첫 번째 방법으로 'PVC 장치(Positive Crankcase Ventilation System)'를 들 수 있습니다. PVC는 엔진 속 크랭크 케이스에 축적되는 블로바이가스를 흡수하여 다시 엔진의 연소실로 돌려보내 한 번 더 연소를 시켜 완전히 제거하기 위해 개발된 장치입니다.
이렇게 함으로써 생성된 블로바이가스를 대기 중으로 방출하는 것을 막을 수 있는 것입니다. 이 블로바이가스를 가장 먼저 발견하고 대기오염에 신경을 쓴 미국의 캘리포니아에서 이 방법 또한 처음으로 의무화하였고 미국 전역으로 확산되어 현재는 대다수의 선진국에서 PVC 장착을 의무화하고 있습니다.
하지만 PVC 장치도 노후화되면 블로바이가스를 효율적으로 재처리하기가 힘들어지므로 이 가스가 모여 엔진의 압력을 증가시키게 됩니다. 그렇게 되면 엔진의 압력이 다른 곳으로 분출하게 되어 엔진에서 오일이 새 거나 블로바이가스가 다른 곳으로 새어나갈 수 있게 돼요. 따라서 한 번쯤 정비소에 방문하여 점검을 받는 것이 필요합니다.
다음으로는 엔진오일의 점도를 유지하는 것입니다. 엔진오일이 오래되면 점도가 낮아져 실린더 벽에 달라붙지 못하고 흘러내려서 피스톤과 실린더 벽 사이가 벌어지게 되기도 하고 에어필터를 통하여 유입된 먼지를 포함한 이물질로 인하여 실린더 벽이 마모되면 그 틈새로 블로바이 현상이 가속화되기 때문이죠.
엔진오일의 점도가 유지되면 윤활 구간에서 유막을 형성하게 되고 이를 통해 마찰 마모를 줄이게 됩니다. 한 마디로 엔진오일을 자동차 제조사나 엔진 제조사가 원하는 규격과 점도의 제품을 사용하는 것이 좋습니다. 만일 자금 여유가 있다면 고급 기유를 사용한 엔진오일을 사용하는 것이 좀 더 효과가 있습니다.
다음으로는 냉각수입니다. 이 또한 추천 제품을 사용하고 부족하지 않도록 채워주는 것이 좋습니다. 냉각수의 역할이 엔진의 내 분열을 낮춰주는 것이므로 엔진오일의 수명도 유지시켜주고 과열에 의한 점도 저하로 인한 유막 저하, Tribofilm의 열분해의 변화를 막아주기 때문입니다.
차량이 이미 오래되어 마모나 마찰이 많이 된 경우는 블로바이가스를 줄이는 게 어렵습니다. 이 경우에는 Soot 이 덜 생기도록 관리하면서 쓰는 것이 좋은 관리법이 되겠습니다.
환경 오염은 지구의 생태계를 파괴하고 우리 아이들이 생활할 미래를 더욱 불안하게 하는 것입니다. 작은 일에도 신경을 써서 내가 사용하는 차량으로 인해 대기오염이 심각해지지 않도록 노력하는 것(정기적으로 엔진오일과 냉각수 교체)이 교양 있는 운전자의 자세이겠습니다.
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