효율적이고 안전한 내연기관으로 진화하다

내연기관은 자동차와 함께 발전했다. 자동차의 엔진은 내부에서 연료를 폭발시키면서 피스톤을 움직이고 그 힘을 바퀴에 전달한다. 운전자가 가속 페달을 밟으면 엔진 내부로 연료가 더 투입되고 피스톤의 상하운동이 빨라지면서 바퀴의 회전력도 함께 상승한다. 이런 엔진 덕분에 우리는 발끝을 살짝 움직이는 것만으로 빠르게 먼 곳까지 이동할 수 있는 것이다. 내연기관의 첫 단추는 제임스 와트의 조수였던 윌리엄 머독이 채웠다. 그는 석탄에서 가스를 만들어 내는 방법을 발견했고, 이후 수십 년간 많은 사람들의 시행착오 끝에 가열된 가스의 팽창과 폭발로 에너지를 얻는 내연기관이 탄생했다. 벨기에의 에티엔 르누아르는 1859년 2행정 석탄가스 엔진을 발명했는데, 배기량 18,000cc에 2마력의 힘을 발휘했다. 오늘날 일반적인 경차가 1,000cc에 약 75마력의 힘을 낸다는 것을 생각하면 매우 원시적인 형태의 내연기관이었다. 한편 독일의 니콜라우스 오토는 4행정 방식의 내연기관으로 특허를 취득했다. 오토의 4행정 엔진은 오늘날 가솔린 엔진의 원형으로, 기존 2행정 엔진보다 연료 효율이 좋고 보다 안정적으로 작동한다는 장점이 있었다. 하지만 오토보다 먼저 특허를 낸 사람이 등장하면서 그의 특허는 취소가 되었고, 4행정 내연기관은 누구나 개발 가능한 장치가 되었다. 그리고 이는 내연기관과 자동차의 발전을 더욱 가속화시켰다.

내 연 기 관 의   대 안 으 로   전 기 모 터 가   주 목 받 고   있 다 .
전 기 모 터 는   내 연 기 관 보 다   에 너 지   효 율 이
훨 씬   높 은   것 은   물 론 ,   환 경 오 염 이 나   유 지 보 수    측 면 에 서 도   유 리 하 다 .

연비가 좋고 경유 값이 저렴하다는 이유로 한때 디젤 승용차가 많이 판매되었다. 하지만 배출가스를 조작한 폭스바겐의 ‘디젤 게이트’ 사건 이후 디젤 엔진은 미세먼지와 질소산화물 배출의 주범으로 지목 되었다. 많은 사람들이 디젤 엔진의 지속가능성에 물음표를 던진다. 내연기관이 살아남기 위해서는 이제 성능보다 환경을 먼저 생각해야 하는 것이다. 하지만 연료를 태워서 움직이는 내연기관의 특성상 이 문제를 완벽하게 해결하는 것은 쉽지 않아 보인다. 그래서 최근 내연 기관의 대안으로 전기모터가 주목받고 있다. 전기모터는 내연기관보다 에너지 효율이 훨씬 높은 것은 물론, 환경오염이나 유지보수 측면 에서도 유리하다. 때문에 향후 자동차의 엔진은 내연기관에서 전기모터로 대체될 것이다. 사우디아라비아의 석유장관 셰이크 야마니는 이렇게 말했다. “석기시대의 종말은 돌이 부족해서 온 것이 아니다.” 그의 예언처럼 내연기관의 시대는 석유가 부족해서가 아니라 보다 경제적이고 깨끗한 에너지가 확산되면서 자연스럽게 저물어갈 것이다. 먼 훗날 우리는 내연기관의 엔진 소리와 기름 냄새를 그리워하게 될지도 모른다. 마치 디지털 시대에 오래된 레코드판을 추억하는 것처럼 말이다.