디젤중심부품 ‘과급기’ 전쟁이 시작된다

디젤중심부품 ‘과급기’ 전쟁이 시작된다

- 환경규제강화에 따른 과급기 수요급증 예상 -

 

 

 

□ 과급기 시장상황

 

 Ο 차량용 과급기(過給機, Super Charger)는 자동차엔진의 보조시스템이다. 통상적으로 그대로 버려지는 배기가스에너지를 이용해서 터빈을 돌려 압축공기를 실린더내부로 보내, 연소효율을 높이고 배기가스를 억제하는 장치로 디젤엔진에 많이 사용되고 있음.

 

 Ο 디젤엔진은 일본의 경우 트럭에 탑재되는 이미지가 강하지만 유럽에서는 승용차에 많이 도입되고 있음. '05년 세계차량용 과급기시장은 약 1500만대('04년도 1300만대)였음. 그 가운데 유럽이 1000만대 전후를 점유, 압도적인 시장을 형성하고 있음.

 

 Ο 환경규제는 세계적으로 점점 더 엄격하게 다루어 지고 있으며 차량용 과급기의 중요성은 더욱 커지고 있음. '06년도 차량용 과급기시장은 약 1700만대로 성장할 것으로 추측되며, 4개사가 세계의 약 9할을 쥐고 있는 과점시장임. 미국의 갸레트, 보르그워너가 상위를 점하고 있으며 미츠비시 중공업과 이시카와지마하리마 중공업이 그 뒤를 추격하고 있음. 그 외로 일본메이커는 토요타자동차 정도

 

 Ο 디젤엔진개발이 가속화 한 것은 1997년경부터이며, 디젤엔진은 가솔린 엔진과 비교해서 연료소비량이 30%정도 적으며, 이산화탄소 발생도 적은 편임. 프랑스, 스페인, 이탈리아에서의 보급률은 70% 전후에 달하고 있음. 따라서, 유럽의 경우 디젤자동차의 확대로 연료효율을 높이는 차량용 과급기의 시장도 급격하게 확대할 전망임.

 

 Ο 자동차용 과급기가 탑재돼있는 디젤엔진 자동차가 유럽에서는 왜 인기를 얻으며 보급되고 있을까? 그 이유는 지구온난화 방지에 관심이 많은 유럽에서는 이산화탄소 삭감에 집중해서 규제하고 있기 때문임.

 

 Ο 이와는 반대로 미국과 일본에서는 질소산화물 및 입자상물질 등 환경오염원인이 되는 배기가스규제에 중점을 두고 있기 때문에 디젤승용차의 보급률은 낮은 편임. 예를 들면 일본의 현행규제는 신 장기규제(*소형차)에서 NOx(Nitrogen Oxide, 산화질소) 1킬로미터 당 0.14그램, PM(Particulate Matter, 미세먼지) 0.13그램이지만, 유럽의EURO4규제에서는 NOx가 0.25그램, PM이 0.25그램임.

 

 Ο 일본과 미국에서는 일단 배기가스를 규제하고 장래 디젤엔진의 규제수치도 상당히 엄격하게 다루고 있음. 일본의 '09년도 디젤승용차 배기가스규제수치는 NOx가 1킬로미터당 0.08그램, PM이 0.05그램이며, 미국에서 '09년도 발효되는Tier2Bin5규제는 NOx를 0.044그램, PM을 0.006그램으로 규정하고 있음(세계에서 가장 엄격한 수치규제).

 

 Ο 유럽에서도 PM을 0.005그램으로 일본과 동일하며, 일본과 미국과 동일한 정도는 아니지만 NOx의 규제도 강화할 예정임(승용차만이아니라 디젤트럭도 동등한 수치).

 

 Ο 이렇게 세계적으로 강화되고 있는 디젤배기가스규제강화는 자동차용 과급기에 대한 수요를 큰 폭으로 상승시킬 것이 때문에 이 사업환경을 배경으로 일본의 미츠비시중공업과 이시카와지마하리마 중공업 2개사는 앞으로의 시장전략에 발 빠르게 대응하고 있음. 예를 들면, 미츠비시중공업은 연간생산능력을 300만대로 확대할 방침을 밝혔음.

 

 Ο 그 동안 이 시장은 과점화가 진행되고 있는 무풍지대였지만, 시장확대를 전망하고 있는 일본 2개사가 작년부터 증산계획을 발표하고 세계 제 2위 자리를 겨냥하고 있음.

 

 

□ 시사점(차세대 디젤배기가스 저감기술의 방향)

 

 Ο 니산자동차는 2010년도에 투입할 차세대 크린디젤 배기가스저감기술에 대해서 질소산화물 흡장환원촉매방식을 채용할 계획을 밝혔음. 유럽 메이커의 수소 SCR(선택환원촉매)보다 시스템이 간단하며, 코스트면에서 장점이 있다고 판단했기 때문임.

 

 Ο 니산은 기존 질소산화물 흡장환원촉매와 질소 SCR의 양방향 연구개발을 진행해왔지만, NOx 흡장환원촉매 개발방향으로 기울 것으로 보임. 엔진개발은 니산이 진행하고 생산은 프랑스 르노가 담당할 예정임.

 

 Ο 우선 미국시장은 대배기량의 스포츠 다목적차(SUV)및 픽업트럭에 탑재할 예정이며, 디젤자동차판매와관련해서는 고급차 인피니티에도 적용할 예정임. 토요타자동차의 경우는 NOx 흡장촉매의 개발을 진행하고 있는 것으로 알려져 있음.

 

 Ο '09년도 세계에서 가장 엄격한 미국의 배기가스규제 Tier2Bin5를 통과하기 위해서는 엔진본체개량으로는 어려울 것으로 보이며, 후처리장치가 필요불가결할 것으로 보임. 이 장치로 질소수를 분사해서 암모니아를 발생시켜 NOx로 환원하는 수소SCR은 이미 트럭에 실용화되고 있음.

 

 Ο 하지만, 질소탱크가 필요하기 때문에 소형차에 탑재가 어려운 문제점과, 질소수를 보급할 인프라정비도 과제로 남아 있음. 질소 SCR에서 개발을 진행하는 독일의 다임클라이스러, 폭스바겐 아우디의 3사는 '08년부터 미국시장에 진출함.

 

 Ο 혼다도 작년 촉매내부에 암모니아를 생성, 그 환원반응으로 NOx를 질소로 환원하는 독자의 정화시스템을 개발했음. 앞으로 복수방식으로 기술경합이 될 것으로 전망됨.

 

 

자료원 : 일간공업신문 '07년 2월 5일자, 다이아몬드 2월 잡지 등