최근 디젤 승용차가 메이커 별로 다양하게 나오면서 꼭 앞에 붙이는 말이 유로4 수준이란 용어가 쓴다. 유로4 수준이란 말은 엄격한 자동차배출가스 기준을 만족하고 있다는 말이다.
유럽과 미국의 자동차 유해 배출가스 규제가 계속해서 엄격해지고 우리나라 역시 엄격해지고 있다.
유럽의 경우는 유해 배기가스에 대한 규제가 2000년에 접어들어 유로3(EuroⅢ)적용을 하면서 엄격해지기 시작했다. 2005년에는 한층 강화된 유로4(Euro IV)의 적용으로 HC, NOx 및 입자상물질(PM)의 방출을 기존 기준치의 50%이하까지 저감시킬 것을 요구했다.
가솔린엔진에서 유로3에서 유로4의 저감정도는 CO가 1.3에서 1.0(g/km)이하로, HC가 0.12에서 0.1(g/km)이하로, NOx는 0.15에서 0.08(g/km)이하로 디젤의 PM은 0.04에서 0.02(g/km)이하로 각각 저감을 요구하는 것이다.
미국의 경우도 97년 엔진 실화 모니터링 요구를 시작으로 하는 OBDⅡ규제를 단계적으로 시작해 2004년부터는 유로4 수준에 해당하는 PCV모니터링 까지 완전 100% OBDⅡ규제가 실시되고 있다.
우리나라도 지난해 OBDⅡ적용의 단계적 시행과 함께 올해부터 가솔린 승용차 등에서 HC가 1.06g/㎞이하로, NOx는 0.031g/km이하로 각각 단계적 저감을 요구받고 있고 디젤의 경우 PM은 0.025(g/km)이하 수준으로 요구되며 올해부터 연차적으로 적용해 우리나라도 유로4 수준의 규제가 본격 시작된 것이다.
전 세계는 최근 수년간 기상이변 등으로 지구온난화에 대한 심각성이 시급하다는데 뜻을 같이하고 CO2방출 저감에 대해 신중한 접근을 하고있는 시점이다.
유럽은 디젤엔진이 연료소모량 저감 등에서 CO2 방출저감에 대한 최상의 해결책으로 인식하고 있다.
지난해 국산 디젤승용차의 보급은 이러한 측면에서 매우 긍정적이라 할 수 있다. 그러나 이러한 긍정적인 측면에도 불구하고 매연 등 기술적으로 해결해야할 문제들이 많다.
디젤엔진의 미래는 커먼레일기술(Common Rail Technology)에 좌우된다할 수 있다. 특히 승용차용 커먼레일 시스템의 급속한 보급은 생산메이커의 치열한 기술경쟁의 장이 되고 있다.
커먼레일 기술의 과제는 유해 배기가스 저감을 위한 정교한 분사제어기술이 관건으로 보여진다.
현재 커먼레일 시스템은 1세대 2세대 3세대에 이어 4세대의 기술로 접근하고 있다.
최근 3세대의 적용과 함께 주목받는 기술은 정교한 분사제어가 가능한 피에죠 인젝터(piezoelectric injector)를 채용한 것이다. 이 기술은 정밀한 분사제어를 위해 인젝터 연결부에 칩 레지스터(chip register)를 장착하여 인젝터 간의 편차특성을 보상하도록 설계한 것이다.
그리고 커먼레일 기술의 앞으로의 과제는 1600bar의 초고압분사로 얻어지는 연료 미립화 특성의 개선, 다단 연료분사 (multi-point fuel injection) 및 냉각 배기가스 재순환(cooled EGR , exhaust gas recirculation) 등의 기술을 통하여 유로IV, V의 유럽 배기가스 규제를 만족시켜야 하고 비용절감의 문제가 남아 있다.
그리고 배출가스 저감을 위한 한 단계 진보한 연료분사시스템(Fuel Injection System)의 적용과 더불어 적절한 후처리 시스템(DOC, DPF)이 적용되어야만 한다 .