연료절감, 매연감소 혁신적 신물질 개발
연료절감, 매연감소 혁신적 신물질 개발
  • 채광호 자유기고가
  • 승인 2009.06.16 14:43
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“저탄소 · 녹색성장에 일조할 터” ‘카텐셜’ 개발 크라운상사 유종선 대표

저탄소 · 녹색성장과 관련, 이명박 대통령은 지난해 8월 건국 60주년 경축사를 통해 “녹색성장은 온실가스와 환경오염을 줄이는 지속 가능한 성장이며, 녹색기술과 청정에너지로 신성장동력과 일자리를 창출하는 신 국가발전 패러다임”을 밝혔다.
 
이는 미국, EU 등 선진국이 이미 자원의 효율적 · 환경 친화적 이용에 국력을 집중하고 있는 부분과 맥을 같이하고 있는 것. 녹색기술의 육성과 함께 환경규제를 통해 관련 산업의 성장을 유도하는 동시에 새로운 일자리 창출은 물론, 글로벌 시장에서 도태되지 않겠다는 것이다.
 
미국은 향후 10년간 1500억 달러를 신재생에너지에 투자해 500만개의 신규 일자리 창출을 밝혔고, 영국은 지난해 ‘그린혁명계획’을 수립, 2020년까지 1천억 파운드를 투입해 국가 에너지 조달체계를 혁신한다는 방침이다.
 
때문에 정부는 녹색기술 연구개발 투자를 지금보다 두 배 이상 확대해 2020년 3000조원에 달할 녹색기술 시장에서 선도적 역할을 하겠다는 계획을 세워놓고 있다. 또한 ‘환경오염의 주범’으로 꼽히는 자동차의 경우 미국의 자동차 환경기준 강화 방침에 따라, 정부에서는 앞으로 5년간 해마다 5%씩 연비를 줄여나가기 위한 투자 방침을 세워놓고 있다.
 


 
파동원리, 연료고리 미세화로 연비·매연·출력·소음·항균문제 해결


미국 정부2016년부터 자동차 환경기준 강화, 국산차 ‘위기감’
미국 정부는 2016년부터 자동차에 적용할 기준 연비를 일반 승용차의 경우 39마일(16.6㎞/ℓ)로 정했다. 또한 중국은 ℓ당 17.9㎞, EU(유럽연합)는 18.1㎞, 일본은 2015년까지 ℓ당 16.8㎞로 미국보다 더 높은 목표를 세워놓고 있다.
 
우리의 경우 2009년 현재 국산차의 리터당 평균연비가 11.2㎞로 일본차의 리터당 평균연비인 16㎞의 약 70% 수준에 그쳐 향후 시행될 기준을 충족시키기 위한 기술개발이 시급한 실정이다. 때문에 경쟁국들과의 연비 경쟁에서 도태될 가능성도 있다는 우려의 목소리도 높다.

또한 미국, EU, 등 주요 시장도 연비와 함께 배기가스 기준을 강화하는 추세로 이산화탄소배출 기준을 유럽은 지난 2007년 기준 주행거리 ㎞당 158g을 2012년 130g/㎞, 2020년 95g/㎞ 까지 강화한다는 목표를 세워놓고 있는 것도 자동차업계의 긴장을 고조시키는 부분이다.
따라서 국내외적으로 자동차연비 및 배출가스 관련 환경기준이 강화됨에 따라 연비개선, 매연감소 장치나 첨가제관련 업계에선 특수를 기대하는 눈치다.
 
하지만 약 20여 년 전부터 바람이 불기 시작한 연료절감, 매연감소 장치나 첨가제에 대한 소비자들의 불신의 벽은 높은 게 사실이다. 이에 대해 업계 관계자는 “과거 상당수의 관련 제품이 생산업체의 말과는 다르게 효과를 나타내지 못했기 때문”이라며 “근래 들어서 개발된 제품들 중 예전의 경우와 달리 상당기간 연구를 통해 출시된 제품들이 있어 효과를 기대할 수 있다”한다.

천연 광물질 나노 가공 · 합성 액체 복합조성물질 ‘카텐셜’ 개발
 
연료절감과 매연감소에 상당한 효과가 있는 제품으로 알려진 ‘카텐셜’을 연구개발한 크라운상사(www.carts.co.kr)의 유종선 대표는 개발 동기와 제품의 성분에 대해 “현재도 자동차 정비업을 하고 있지만, 오랜 세월 자동차 정비업에 종사해 오면서 자동차가 환경오염의 주범이란 걸 알게 되었습니다.
 
때문에 생각한 부분이 ‘매연감소와 연료절감’부분이었지요. 제대로 된 제품을 만들면 제 개인의 ‘돈을 포함한 성공’은 보장될 것이란 생각이 들었던 게 솔직한 심정이었습니다. 하지만  개발을 위한 연구를 거듭하며 엔지니어로서 사명감에 끝까지 매달린 것”이라며, “때문에 연구에 연구를 거듭한 것이지요. 동 업계 기술자들과 함께 탄소발생의 근원이 되는 불완전 연소의 분자 고리를 단절시키는 부분에 집중적인 연구를 했습니다.
 
그와 함께 배기가스 제거에 저온 플라즈마를 응용한다는 것과 모든 내연기관이 작동할 때는 엔진자체가 저온 플라즈마 장치가 된다는 사실을 발견, 이에 적합한 역할을 할 수 있는 ‘역할과 파동의 원리’를 적용한 ‘액상반도체’를 개발한 것입니다”라고 한다.       

유종선 대표가 약 18년간 자동차정비 관련 사업을 하며 탄소를 획기적으로 저감시키고 연비를 향상시킬 수 있도록 개발한 이 자동차첨가조성물은 주원료가 천연 광물질과 식물이다.
천연 광물질을 나노화해 액체 상태로 제조한 복합조성물로 라디에이터에 주입하는 냉각수 첨가제다.
 

 
저온 플라즈마, 파동, 액상반도체가 핵심기술

 
일반적으로 냉각수는 엔진을 냉각시키는 냉각라인으로, 연비 및 매연감소의 경우 연료를 폭발시켜 동력을 얻는 엔진라인과 배기가스를 정화시키는 배기라인과는 다른 계통으로, 연관이 없는 것 아닌가 하는 의문에 대해 유 대표는 “액체조성물인 ‘카텐셜’의 핵심기술은 저온 플라즈마, 파동, 액상반도체가 주축을 이루는 기술입니다.
 
엔진 구동 시 발생하는 열과 압력, 폭발과정에 플라즈마의 강력한 아크와 파동의 진동, 액상반도체의 수평적 조절기능이 발휘되어 기관 각 분야의 재활용에 필요한 방전에너지를 모아 다시 기관에 공급합니다, 이로써 연료의 고리를 더 미세하게 분자화해 탄소저감의 효능을 높여주는 기술로 연료절감의 효과를 창출하는 방식입니다.
 
즉 카텐셜을 주입한 라디에이터의 냉각수가 상온 32℃가 되면 활성화를 시작해 온도가 10℃씩 상승할 때마다 효과가 배가되고, 냉각수의 순환 적정온도인 80℃~90℃에 이르면 강한 활성화를 시작합니다. 좀 더 구체적으로  말하자면 냉각수 물의 집단은 146㎐인데 ‘카텐셜’주입으로 물의 분자가 54㎐정도로 작아집니다.
 
이것을 ‘클러스터치’ 라고 하는데 이 수치가 작아지면 그 만큼 산소를 많이 용해하여 탄소저감에 활성화가 이루어집니다. 일반적으로 냉각수가 순환되는 과정에서 슬러지가 형성되는데, 작아진 물분자가 이 슬러지를 제거해 주는 역할도 하며, 또한 파동과 저온플라즈마, 액상반도체 형태에서 필요한 전자의 활성화를 유도해 엔진 전체를 감싸고 있는 열과 전기를 이온화하여 연료의 고리를 한층 더 미세하게 분해해 줍니다. 따라서 폭발, 연소 과정에서 더욱 완벽한 연소를 시킴으로 탄소 배출감소는 물론 연비향상의 원천적인 효과를 내는 원리입니다”라고 밝힌다.

탄소 80~90% 감소, 연료(시내 13~15%, 장거리 30~40%)절감
 
이런 원리로 매연인 배출탄소의 경우 약 80~90%가 감소되어 차량 머플러에서 배기가스 특유의 역한 냄새가 사라지며, 완벽한 연소로 출력이 3~10㎰ 증가되는 효과를 보여 출발 시 파워를 느낄 수 있으며, 시내주행은 약 13~ 15%, 고속도로 등을 이용한 장거리주행의 경우 약 30~40%의 연료절감이 가능하다는 것이다.

또한, 오토매틱 차량의 기어 변속 시 빠른 기어체인지가 이루어지며, 툭툭 튀는 현상이 사라진다고 한다. 주입 후 약 4분 정도 차량의 시동을 걸어놓으면 라디에이터의 온도가 약 32℃가 되어 활성화를 시작해 자동차에서 발생하는 진동이 사라지며, 고유의 파동작용으로 항균기능이 활성화되어 에어컨이나 히터 작동 시 역한 냄새가 사라지고 신선한 산소의 바람이 나온다는 설명이다.

‘자동차성능개선제’로 발명 특허 및 환경 인증마크의 기대주인 이 제품은 경기 안산시 우수 중소기업제품으로 선정되었으며, 관련 대학 등 학계와 관련기관의 기능실험 등 테스트를 거쳐 효능을 인정받았다.

또한 이에 앞서 자체적으로 효능 검증을 위한 확실한 시뮬레이션도 했다고 한다. 산간지역인 강원도와 평지인 고속도로, 일반도로, 시내주행 등 도로상황과 지역별 난이도는 물론, 화물차, 승용차, 고속버스 등의 차종별 테스트를 수 없이 거쳐 만족할 만한 성과를 얻었다는 게 크라운상사 관계자의 말이다.

자동차, 오토바이, 선박 등 냉각수를 사용하는 수냉식의 내연기관에 사용하는 이 ‘카텐셜’은 성분이 천연 광물질로 구성되어 인체에 무해한 것이 특징으로, 한번 주입으로 반영구적 사용이 가능하나 일반적으로 4~5년 정도 사용을 권장하고 있다.

제품의 품질을 보증한다는 차원에서 1억 배상 책임보험 가입은 물론, 철저한 A/S를 보장한다는 것이 제품의 우수성을 반증하는 부분이다.
포털사이트인 다음에 카텐셜기술 관련 카페를 운영 중인 것도 같은 이유에서다.

올해 초, 한국산업기술진흥협회에서 신기술인증을 발표했으며, 기술력을 인정받은 ‘크라운상사’(031-500-4230)의 유 대표는 “기존 운영 중인 자동차정비업체와 별도로 한양대 경기테크노파크 지원편의동319호에 새롭게 입주한 것도 제품의 효과와 품질에 대한 자부심에서” 라고 한다.

“국내는 물론, 글로벌시대에 걸 맞는 해외시장 개척할 것”
 
유 대표는 국내 공급 확대와 함께 해외시장을 공략한다는 방침이다. 현재 중국, 캄보디아 등과의 상담이 진행 중이며, 남미지역도 상담을 추진 중으로 글로벌시대에 걸 맞는 세계적인 친환경상품으로 인정받겠다는 각오다.

부분 정비업계 최초로 지난 2005년 노동부 우수 클린사업장으로 지정받았으며, 2007년 역시 업계 최초로 중소기업청으로부터 경영혁신형 중소기업 인증을 받은 유 대표는 청소년지도 단체인 ‘안산1388 청소년 지원단’ 단장을 비롯, 사랑나눔회 회장 등으로 지역에 봉사를 하고 있으며, 김문수 경기도지사 표창 등 다수의 모범 표창을 받은 것으로 알려졌다.

‘카텐셜’에 대한 업계 관계자의 평가에 따르면 “정부의 ‘저탄소 녹색성장’정책을 성공적으로 이끌 3대 산업분야인 녹색기술산업, 첨단융합산업, 고부가 서비스산업 등에 상당히 밀접해 있는 기술”이라 한다.
 


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