이슈보고서 경유차감축이관련산업에미치는영향 - 정유 자동차산업을중심으로 - 2017. 6 대한석유협회 석유산업정책팀
요약 국내경유승용차허용과퇴출 년 환경적 산업적요인을감안하여국내경유승용차시판이허용됨 환경적요인 ➀ 배출 ➁ 과다배출은기 술로극복가능 ➂ 향후기술발전으로오염물질배출은더욱감소 산업적요인 ➀ 자동차산업수출경쟁력제고 ➁ 통상문제해소 ➂ 투 자유발 년 경유차가미세먼지주범으로몰리는분위기속에서 년까지 경유승용차퇴출 조치가잠시동안문재인후보공약에포함됨 경유차에집중된문제제기에대해대하여비판의목소리도높음 ➀ 경유차실도로배출가스관리제도시행시 년 월 경유차실도로 질소산화물과다배출문제는해결됨 ➁ 미세먼지발생량산출방법및 배출계수에대한논란존재 경유차현황 경유차특징 장점 ➀ 높은열효율 ➁ 높은연비 ➂ 높은토크 ➃ 저감 단점 ➀ 다량배출 ➁ 소음및진동 그러나경유차의단점은기술진보로현재현저히개선됨 배출가스규제제도 한국의경유차배출가스규제제도는국제적추세속에서점진적으로강 화되어옴 한국은일본 미국기준을준용하여사용하여오다 년대들어 기준을도입함 경유품질기준도점진적으로강화되어왔고 수도권대기환경청은국내 정유사의경유환경품질이국제최고기준수준이라고밝힘 경유차후처리기술 경유차후처리기술은진보해왔고 앞으로배출가스규제를충족시키기 위해기술수준은높아지고다양해질것으로전망 예 등 경유차엔진및 기술 커먼레일시스템으로경유차엔진기술은크게도약 장점 ➀ 배출가스감소 ➁ 연비향상 ➂ 차량정숙성향상
기술로엔진의환경성은더욱개선될전망 도경유차환경성개선에크게기여 국내경유차현황 경유차량은타연료차량에비해크게증가했고그중경유승용차의증 가세가눈에띔 이유 ➀ 뛰어난연비 ➁ 소비자선호증가 ➂ 차량제작기술발전 경유승용차비중은 년 에서 년 로크게증가 연비개선에있어서도경유차량은타연료차량에비해우월 국내경유차에서배출되는대기오염물질은지속적으로감소 이유 ➀ 배출가스기준강화와아울러차량환경기술발전 ➁ 연비개선으로대당경 유소비량감소 해외경유차현황 세계자동차시장에서경유차는높은성장을구가해왔으나 앞으로과거 와같은성장세를보이지않을전망 이유 ➀ 폭스바겐사태에따른소비자인식변화 ➁ 세계주요국의전기차소비촉진정책 그러나 신흥국수요를바탕으로경유차포함내연기관은주요파워트레 인지위를유지할예정 신흥국은전기차구매여력부족 의 은국제 적으로고효율디젤엔진보급이수송분야에서확대될것으로전망 경유승용차퇴출이자동차산업에미치는영향 자동차내수판매감소 국내자동차회사들의경유차량내수판매비중이높음 현대차 기아차 르노삼성 쌍용차 경유차량판매를휘발유차량판매로전환할수있으나충분치않음 수요측면 소비자가원하는부분 높은토크 고연비를바탕으로한 세단 을충족 시켜주지못하면수요가이동하는게아니라사라짐 공급측면 엔진수급능력한정적 휘발유차량생산라인구비에시일소요 자동차수출경쟁력상실 ➀ 규모의경제상실 원가경쟁력상실 ➁ 기술개발유인감소 기술경쟁력상실 통상마찰발생 과거세계주요국 미국 은비관세장벽이라문제제기를함 퇴출조치는보호무역주의기조속에서앞으로의통상협정및기체결된 통상협정에걸림돌이될수있으며 이는자동차부문교역조건악화의 시발점이될수있음 - 3 -
경유승용차퇴출이정유산업에미치는영향 경유내수판매감소 이에따른매출액감소분은 조 억원 경유내수판매비중이높은정유사일수록비교적큰영향이예상됨 석유제품은연산품이기에특정제품만생산조정하기가쉽지않음 경유수출환경악화 경유수출은아시아권역에서주로이루어지나 아시아권역에서설비증 설증가로시장경쟁은치열해질전망 주요경쟁사대비운임경쟁력도양호하지못함 아시아권역이외수출다변화를하고있는정유사들은수출전환에보다 용이할것으로예상됨 시사점 경유차의장점및배출가스저감기술의성과를고려해야한다 국내자동차산업의경쟁력에미칠영향을면밀히검토해야한다 경유차퇴출조치는효율적인미세먼지저감조치가될수없다
< 차례 > 1. 서론... 1 2. 국내경유승용차허용과퇴출... 1 1) 국내경유승용차허용... 1 2) 경유승용차퇴출논란... 5 3. 경유차현황... 7 1) 경유차특징... 7 2) 경유차배출가스규제제도... 8 3) 경유차후처리기술... 18 4) 경유차엔진및 EGR 기술... 21 5) 국내경유차현황... 23 6) 해외경유차현황... 27 4. 경유승용차퇴출이자동차산업에미치는영향... 31 1) 한국자동차산업현황... 31 2) 경유승용차퇴출에따른자동차산업전망... 32 5. 경유승용차퇴출이정유산업에미치는영향... 39 1) 한국정유산업현황... 39 2) 경유승용차퇴출에따른정유산업전망... 41 6. 시사점... 47
< 표차례 > < 표 1> 05 년이전국내외경유승용차배출허용기준비교... 1 < 표 2> 자동차배출가스위해성... 2 < 표 3> 배출가스저감장치및저공해엔진의저감효율... 3 < 표 4> 차량연료별배출가스실증연구결과... 6 < 표 5> 대기오염물질배출추정치... 7 < 표 6> 2017 아반떼 / 2018 스포티지재원... 8 < 표 7> EU의경유승용차배출허용기준강화추이... 10 < 표 8> 한국의경유승용차배출허용기준강화추이... 11 < 표 9> EU의소형경유화물자동차배출허용기준강화추이... 12 < 표 10> 한국의소형경유화물차배출허용기준강화추이... 13 < 표 11> EU의대형경유자동차배출허용기준강화추이... 13 < 표 12> 일본의대형경유자동차배출허용기준강화추이... 14 < 표 13> 한국의대형경유자동차배출허용기준강화추이... 14 < 표 14> 석유제품별황함유량규제변천... 16 < 표 15> 국내외경유제조기준... 16 < 표 16> 16년도하반기경유환경품질등급... 17 < 표 17> 경유차후처리기술... 18 < 표 18> 사용연료별자동차등록추이... 23 < 표 1 9> 연료별차량종류별연비... 25 < 표 20> 국내경유차대기오염배출량... 26 < 표 21> 국내경유승용차대기오염배출량... 26 < 표 22> 한국자동차산업현황... 31 < 표 23> 쌍용차연간실적추이... 34 < 표 24> 주요국별석유정제능력... 40 < 표 25> 단위공장별세계원유정제시설규모및순위... 40 < 표 26> 국가별정유산업에너지효율... 40 < 표 27> 연도별정유사투자비및취업유발... 40 < 표 28> 한국정유산업현황... 40 < 표 29> 한국 10대수출품목... 41
< 표 30> 국내정유사별경유내수, 해외판매비중과국내시장점유율... 43 < 표 31> 경유수출동향... 45 < 표 32> 국가별정제능력및석유소비... 46 < 표 33> 16년정유사별경유수출동향... 47
< 그림차례 > < 그림 1> 국내경유승용차허용근거... 5 < 그림 2> 문재인대통령의미세먼지관련공약... 6 < 그림 3> 국내외대형경유차의배출허용기준강화추이... 9 < 그림 4> 국내외경유승용차의배출허용기준강화추이... 9 < 그림 5> PEMS 장비탑재모습... 15 < 그림 6> 배출가스규제강화에따른후처리기술의변천... 19 < 그림 7> 배출가스규제 (Euro-6c) 에적용될후처리기술... 20 < 그림 8> 커먼레일시스템... 21 < 그림 9> HCCI RCCI... 22 < 그림 10> 각차종별경유차비중... 24 < 그림 11> 국가별경유차비중... 27 < 그림 12> 대륙별휘발유 경유가격동향... 28 < 그림 13> 서유럽연간디젤차비중... 29 < 그림 14> 유럽의도로이동오염부문대기오염물질배출량... 30 < 그림 15> 차종 크기별자동차수출비중추이... 32 < 그림 16> 국내자동차회사별연료별내수판매비중... 33 < 그림 17> 세계자동차시장경유자동차비중예상추이... 34 < 그림 18> 유럽경유자동차비중예상추이... 35 < 그림 19> 유럽경유자동차부문별비중예상추이... 35 < 그림 20> 글로벌자동차수요장기전망... 36 < 그림 21> 인도 Light Vehicle 수요전망... 36 < 그림 22> 글로벌자동차회사들신형디젤엔진 ( 16년기준 )... 37 < 그림 23> 정유산업의연관산업... 39 < 그림 24> 예상매출감소분... 42 < 그림 25> 2016년국내경유생산량과수요처... 43 < 그림 26> 석유정제공정도현황... 44 < 그림 27> 호주 / 인도네시아도착운성비용벤치마크... 46 < 그림 28> 경유승용차미세먼지 (PM10) 배출기여도... 48 < 그림 29> 도로이동부문온실가스감축부문별기여도... 48
1. 서론 최근들어기온이나강수량과같은기상정보보다미세먼지농도가국민들일상의주된관심사로등장했다. 많은사람들이대기질이좋은날은안심하고하루를지내는반면, 그렇지않은날은미세먼지로인한생리학적피해못지않게정신적스트레스를받는다. 지난 3월전국성인남녀 1,000명을대상으로한 한국리서치조사에따르면 귀하는미세먼지가국민생활에주는피해가얼마나심각하다고생각하십니까? 라는물음에 95.6% 가 심각하다 고답변한것으로알려졌다. 이렇듯미세먼지문제해결이국민적이슈로부상하자, 정부는 16년 6월 3일 미세먼지관리특별대책 을확정하였고, 7월 1일관련대책세부이행계획을발표하였다. 이어제 19대대선에서도미세먼지는주요현안으로다루어졌고, 문재인후보는화력발전의비중하향조정, 2030년까지경유승용차퇴출등의강도높은공약을제시하였다. 이에전문가들은관련공약이산업계에미칠파장을우려하고있다. 자칫벼룩잡으려다가초가삼간을태우는꼴이될수는있다며, 공약에대한면밀한검토가반드시선행되어야된다고주장한다. 이에본고는 2030년까지경유승용차퇴출 조치가관련산업에어떤영향을미치는지살펴보고자한다. 2. 국내경유승용차허용과퇴출 1) 국내경유승용차허용 05 년이전, 우리나라에서경유승용차는법적으로판매될수있도록허용되 어있었지만국내시장에경유승용차가실제로판매되는경우는없었다. 경유승 < 표 1> 05 년이전국내외경유승용차배출허용기준비교 국가별 CO HC NOX PM 한국 ( 00) 0.50 0.01 0.02 0.01 유럽 ( 00,EURO3) 0.64 0.56 (NOx+HC) 0.50 0.05 연방 ( 99,LEV) 2.13 0.05 0.13 0.05 미국 캘리포니아 LEV 2.13 0.05 0.03 0.006 ( 99, LEV2) ULEV 1.06 0.025 0.03 0.006 일본 ( 02) 0.63 0.12 0.30 0.056 * 자료 : 환경부 - 1 -
용차에대한우리나라배출가스허용기준이비현실적으로높아세계어느나라기술로도우리의기준충족이불가능했기때문이다. 그러나 05년에이르러경유승용차에대한배출가스허용기준이국제적수준으로조정되면서경유승용차내수판매가사실상허용되었다. 이결정에는크게환경적측면과산업적측면이고려되었다. ( 환경적측면 ) 첫째, 경유차는휘발유차에비해일산화탄소 (CO), 탄화수소 (HC) 등오염물질을덜배출 ( 휘발유차의 1/2~1/5) 하고, 지구온난화를일으키는온실가스 ( 이산화탄소, CO2) 도 20~30% 적게배출한다. 국제적으로도기후변화협약에의한온실가스감축필요성이더높아진상황이어서, 경유차의환경적특성은주목을받았다. < 표 2> 자동차배출가스위해성 오염물질 일산화탄소 (CO) 위해성폐에서혈액중의헤모글로빈 (Hb) 과결합하여, Hb본래의기능인체내로의산소공급능력을방해한다. 그결과산소부족이나타나고, 중추신경계 ( 뇌, 척추 ) 가그영향을받아, 두통 현기증 이명 가슴두근거림 맥박증가 구토가일어나고, 마침내마취상태에빠질수있다. 탄화수소 (HC) 질소산화물 (NOX) 이산화질소와반응하여광화학스모그현상을일으키며, 탄화수소중에탄이대기오염의주범이다폐조직을손상할뿐만아니라대기중의화학물질과반응해초미세먼지 (ultra fine particles) 와오존을생성한다. 미세먼지 (PM) 연료성분중의미연소탄소 (C) 와여기에연료및윤활유등에서발생한용해성유기물 (SOF; Soluble Organic Fraction), 황산 (sulfate) 등이부착되어있으며, 탄소입자하나의크기는 10nm 정도이나이들이뭉쳐서눈에보일정도로커지면매연으로불림. 중량분포를보면 0.1-1 μ 이지만크기분포는 0.1 μ 이하가대부분이며, 특히인체유해성측면에서는 50nm이하의극미세입자가폐암의원인등으로문제시되고있다. * 자료 : 네이버지식백과 - 2 -
둘째, 경유차는휘발유차에비해질소산화물 (NOx) 을 6~8배더배출하고미세먼지 (PM, Particulate Matter) 을많이배출하나, 기술개발로극복이가능하다는점이다. 디젤분진필터 (DPF) 를부착할경우, 미세먼지 (PM) 을 90% 이상저감시킬수있으며, 촉매방식의경우는일산화탄소 (CO), 탄화수소 (HC) 도 80% 이상을동시에저감할수있는것으로알려졌다. 특히인체유해성 ( 폐암등 ) 에문제가되고있는입자크기 50nm 이하의극미세입자 (nanoparticle) 는 DPF 부착한경유승용차의경우휘발유승용차에비해 1/10 수준으로적게배출 1) 하는것으로당시환경부는밝혔다. < 표 3> 배출가스저감장치및저공해엔진의저감효율 구분 제 1 종배출가스저감장치 (DPF) PM 또는 NOx 저감효율 70% 이상 보증기간측정방법 3 년또는 16 만 km 제 2 종배출가스 저감장치 (p-dpf) 50% 이상 3 년또는 8 만 km CVS-75 모드또는 ND-13 모드 제 3 종배출가스저감장치 (DOC) 25% 이상 3 년또는 8 만 km * 자료 : 수도권대기환경개선에관한특별법 시행규칙별표 7 * 주 ) 배출가스저감장치를부착한자동차의출력및연비가당해장치를부착하기전보다 5% 이상증가하여서는아니된다. 셋째, 전자식고압분사장치 ( 커먼레일 ) 과같은경유승용차제작기술이획기적으로발전하여오염물질배출량이줄어들고있고, 전문가들은향후매연여과장치 (DPF), NOx 제거장치 (De-NOx장치) 개발로오염물질이더욱감소되어휘발유차보다더환경친화적인차가될수있다는가능성도제기하였다. 또한경유승용차를기준설정에의해인위적으로막는경우향후선진국에의한기술예속이우려된다고보는의견도있었다. 1) 경유승용차허용과관련한논란에대하여환경부의견은이렇습니다., 환경부, 2003.4.7. - 3 -
( 산업적측면 ) 첫째, 자동차산업의수출경쟁력제고목적이었다. 내수기반이없는국산경유차는규모의경제를실현하지못해유럽산경유차에비해 2~4% 원가경쟁력이미흡한실정이었다. 또한, EU집행위와한국자동차공업협회간에 09년까지 EU에수출되는승용차의온실가스배출량을현재의 190g/km에서 140g/km 이하로감축키로협정을체결했는데, 경유차는휘발유차에비해이산화탄소 (CO 2 ) 를 30% 이상적게배출하기때문에, 유럽이산화탄소 (CO 2 ) 배출량규제를충족시키는데안성맞춤이었다. 이협정을이행하지않을경우對 EU 수출중단이불가피한상황이었다. 둘째, 통상문제를사전에해소하기위함이었다. EU상공회의소 미무역대표부등이지나치게엄격한우리나라경유승용차배출가스허용기준을비관세장벽이라말하며문제를제기했었다. 당시질소산화물 (NOx) 는 Euro3의 25배였고, 미세먼지 (PM) 은 5배강한수준이었다. 이에외교통상부는배출가스기준강화가환경보존상불가피할지라도이규제가미국및유럽과의통상마찰로비화되지않도록전향적으로검토될필요가있다고판단하였다. 셋째, 투자유발효과를노렸다. 경유승용차허용에따른경유승용차엔진의 R&D 및시설등관련투자, 경유황함량기준강화 (430ppm 30ppm) 에따른시설투자등의예상규모가 2조원 2) 이었다. 아울러환경적, 산업적측면이외에도사회적형평성도고려되었다. 부유층이구매할수있는고가의다목적차는경유를허용하고서민이타는소형다목적차는경유를허용하지않는것은사회정의차원에서잘못된정책이라는지적이있었다. 3) 2) 경유승용차국내시판허용관련, 산업자원부, 2003.4.7. 3) ( 과거 ) 대기환경보전법시행규칙 ( 별표 5) 개정 ( 00.4.24. 입법예고, 00.10.30. 공포 ) 을통해, 8 인승이하소형승합차및프레임없는지프형자동차를 02.7.1. 부터다목적자동차에서소형승용자동차 ( 승용 1) 로변경분류하였다. 그결과일부다목적차 5 종 ( 국내 3 종, 수입 2 종 ) 이 02.7 월이후생산중단되었다. ( 현재 ) 자동차관리법제 3 조 1 항및동법시행규칙제 2 조에따른현재기준은, 승용자동차는 10 인이하를운송하기에적합하게제작된자동차이다. - 4 -
< 그림 1> 국내경유승용차허용근거 * 자료 : 산업자원부, 환경부자료재구성 2) 경유승용차퇴출논란고농도미세먼지가발생하는봄철에제 19대대선이치뤄졌고, 미세먼지문제는최대현안으로떠올랐다. 경유차의환경성이문제시되는분위기속에서, 급기야문재인대통령후보는제 19대대선에서 2030년부터경유승용차퇴출 을공약하였다. 이는환경부가경유차를미세먼지주범으로몰았기때문이다. 환경부는연료별실도로주행실험결과와경유차수도권 PM2.5배출기여도결과를주요근거로제시한다. 실도로주행실험에서경유차의미세먼지 (PM 10 ) 와질소산화물 (NOX) 배출량이기준치를초과하는것으로밝혀졌고, 경유차의수도권 PM2.5 배출기여도는 29% 로계산되었다. 비록대통령최종공약에서는경유승용차퇴출공약이제외되었지만 4), 일각에서는이공약이현실화되는것이아니냐는예상을조심스럽게하고있다. 대통령업무지시 3호로노후화력발전소일시가동중단이라는강도높은미세먼지대응조치가이루어진점을미루어, 2030년까지경유승용차퇴출 조치도이루어질수도있다고보고있다. 4) 문재인대통령최종공약에는 경유차감축 공약이제외되었다. 자료 : 제 19 대대통령선거더불어민주당정책공약집 (2017.5.12.) - 5 -
< 그림 2> 문재인대통령의미세먼지관련공약 * 자료 : 조선일보 경유차억제도곧대책나온다, 2017.5.16. 이러한경유차에집중된문제제기에대하여비판의목소리도높다. 먼저실도 로주행실험에서경유차가대기오염배출량기준을초과하게된것은, 그동안차 량대기오염배출기준에실내인증기준만있었고실도로주행인증기준은없었던 측면이크다. 올해 9 월에 경유차실도로배출가스관리제도 가시행되면이문 제는상당부분불식될것이다. 다음으로경유차의 PM2.5 배출기여도가높다는 지적도부적절하다. 휘발유차량과 LPG 차량에서도미세먼지가배출됨에도불구 하고, CAPSS 5) 배출계수는경유차량에만미세먼지가배출되는것으로산정되어 있다. 또자동차대기오염물질배출량추정방법론과추정치는전문가집단내에 서논란이일고있고, < 표 5> 에서보듯, 일각에서도로이동부문 PM 기여율이 2.2%, 4.3% 이라는결과도제시하고있다 6). 보다면밀한조사연구를바탕으로 PM2.5 배출기여도를다수전문가들동의하에재 ( 再 ) 산정하는것이바람직하다. 나아가경유차가지속적으로증가해왔음에도, 도로이동오염원의 PM10 와 PM2.5 가 감소해왔다는사실은미세먼지문제해결실마리를경유차가아닌다른곳에서 찾아야함을보여준다. < 표 4> 차량연료별배출가스실증연구결과 (CVS-75 + NEDC) CO(g/km) HC(g/km) NOx(g/km) PM(g/km) CO2(g/km) 연비 (km/l) 휘발유 0.194 0.016 0.018 0.0018 191.8 12.2 경유 0.059 0.005 0.201 0.0021 183.4 14.7 LPG 0.103 0.013 0.011 0.0020 196.5 09.0 CNG 0.212 0.006 0.051 0.0015 163.8 14.3 * 출처 : 한국에너지기술연구원 (2009) * 발주기관 : 석유협회, 도시가스협회, LP 가스공업협회 5) 대기정책지원시스템 Clean Air Policy Support System, 환경부 - 6 -
< 표 5> 대기오염물질배출추정치 구분 배출량 PM10 NOx 전체 (a) 333.0 2,988.0 국립환경과학원도로이동 (b) 33.2 910.3 (2013) 비율 (%) 10.0 30.5 전체 (a-b+c) 306.6 2,344.6 시나리오1 도로이동 (c) 6.7 267.0 비율 (%) 2.2 11.4 전체 (a-b+2*c) 313.4 2,611.6 시나리오2 도로이동 (2*c) 13.5 533.9 비율 (%) 4.3 20.4 * 자료 : BIG DATA 그리고대기오염물질산정의패러다임변화 - 도로부문미세먼지를중심으로 -, 환경논총, 2016.9 3. 경유차현황 1) 경유차특징경유차의가장큰장점은높은열효율과연비이다. 압축비가크므로가솔린의평균제동열효율 (BTE 7) ) 가 38% 인것에반해디젤의평균제동열효율 (BTE) 는 43% 로가솔린보다우수하다. 미세먼지 (PM) 와질소산화물 (NOx) 이다량배출된다는단점이있으나, 엄격한오염물질배출기준이적용되는 Euro6 차량에서는이문제가현저히개선되었다. 차량에장착되는촉매제로질소산화물을획기적으로줄일수있는요소수를적용하거나 LNT( 질소산화물후처리장치 ), LNC( 대용량의촉매 ) 등의기술을적용해질소산화물, 탄화수소를저감한다. 그리고경유차는이산화탄소 (CO 2 ) 발생이타연료차량에비해적다. 또한경유차는구조적으로공기를압축한후연료를분사해연소하는방식이라서높은토크 (torque) 8) 를얻을수있다. 이때문에무게가많이나가는 SUV나트럭에서경유엔진이많이장착된다. 또토크가높으면가속성능을높일수있기때문에, 경유차는드라이빙퍼모먼스에서타연료차량에비해우수하다. 또한연료의인화점이높아 9) 일반취급시나충돌사고시인화위험성이상대적으로적다. 한편, 연소시압력이높아서엔진구조가견고하지않으면안되기때문에엔 7) 제동열효율 (BTE ; Brake Thermal Efficiency) 은제동출력을공급연료의열에너지로나눈값으로고유에너지를활용가능한유효에너지로전환되는비율을일컫는다. 8) 차축 ( 동력축 ) 을회전시키는힘 9) 경유의인화점은 65 인반면휘발유는 40 이하다. - 7 -
진이무겁고진동과소음이크게발생한다. 이문제는실린더내에경유를분사하는시간간격을미세하게두는등다양한기술로보완되었다. < 표 6> 2017 아반떼 / 2018 스포티지재원모델명배기량최대출력최대토크연비이산화탄소 아 반 떼 스포티지 1.6 가솔린 1,591cc 132hp 16.4 kg.m 13.1~13.7 km/l 121g/km 1.6 LPI 1,591cc 120hp 15.5 kg.m 10.6 km/l 122g/km 1.6 디젤 1,582cc 136hp 26.5~30.6 kg.m 17.7~18.4 km/l 100~103g/km 2.0 가솔린 1,999cc 152hp 19.6 kg.m 10.3~10.4 km/l 161~163g/km 2.0 디젤 1,999cc 186hp 41.0 kg.m 12.0~13.9 km/l 130~160g/km * 자료 : 현대자동차, 기아자동차 2) 경유차배출가스규제제도 1970년대, 대기오염의주요이유는일산화탄소 (CO) 10) 및광화학스모그였다. 경유자동차는휘발유자동차에비하여일산화탄소 (CO) 및탄화수소 (HC, 광화학스모그전구물질 ) 는적게배출되었기때문에환경성이양호한차량으로인식되었다. 그러나 1980년대에들어와휘발유자동차의삼원촉매장치의부착으로휘발유자동차의배출가스가획기적으로저감되었고, 그결과휘발유자동차가경유자동차보다환경성이양호한차량으로자리바꿈을하게되었다. 1970년대와 1980년대는휘발유자동차의배출가스를저감시키기위한기술개발시대였다면경유자동차는 1990년대에들어와본격적인기술개발이시작되었다. 그결과현재미국에서는휘발유자동차와경유자동차에동일한배출허용기준을적용하고있을정도로자동차공해의주범으로지목되었던경유차의환경성은개선되었다. 또, 오늘날범지구적인관심사인온실가스 ( 이산화탄소, CO 2 ) 가적게배출되어기후온난화대책에유리한위치를확보하고있다. 국내외경유자동차배출허용기준추이는다음과같다. 2000년대에미세먼지 (PM) 가인체에유해하다는사실이입증됨에따라, 경유자동차의미세먼지 (PM) 규제가 < 그림 3> 승용차및 < 그림 4> 대형자동차에서볼수있는바와같이대폭강화되었다. 10) 1970 년대까지잦았던연탄가스중독의원인 - 8 -
< 그림 3> 국내외대형경유차의배출허용기준강화추이 * 자료 : 디젤자동차의배출허용기준강화추이, 오토저널, 2008.6, 대기환경보전법, 배출허 * 단위 : g/kwh 용기준및자동차배출가스인증제도, 국립환경과학원, 2005.1 < 그림 4> 국내외경유승용차의배출허용기준강화추이 * 자료 : 디젤자동차의배출허용기준강화추이, 오토저널, 2008. 6, 대기환경보전법, 배출허용 * 단위 : g/km 기준및자동차배출가스인증제도, 국립환경과학원, 2005. 1-9 -
( 경유승용차 ) 경유승용차의배출허용기준은 1982년미국에서최초로적용되었으며유럽은 1983년에, 일본은 1986년에각각도입되었다. ( 일본의 PM 배출허용기준은 1994년 도에도입됨 ) 유럽의경우, 경유승용차배출허용기준은 1992년 Euro1에서출발해 2014년 Euro6까지단계적으로강화되었다. < 표 7> EU의경유승용차배출허용기준강화추이 연도 CO HC+NOX NOX PM EURO1 1992 2.72 0.97-0.14 EURO2 1996 1.00 0.70-0.08 EURO3 2000 0.64 0.56 0.50 0.05 EURO4 2005 0.50 0.30 0.25 0.025 EURO5 2009 0.50 0.23 0.18 0.005 EURO6 2014 0.50 0.17 0.08 0.005 * 자료 : 디젤자동차의배출허용기준강화추이, 오토저널, 2008, 6 * 단위 : g/km 주 )PM입자개수규제는 (PMP 방법, NEDS 측정 ) 로서 Euro-5 및 Euro-6 에표의기준과더불어적용 우리나라에서는 1984년 7월부터경유승용차의배출허용기준을일본기준 (6모드 11) ) 을준용하여사용하여오다, 1993년부터미국의 1987년기준 (FTP-75모드) 을도입하여적용하였다. 그러나경유승용차의엔진기술이낙후되어소음과진동이심한경유승용차가소비자의호응을얻지못하고시장에서사라지게되었다. 이에정부와국내자동차제작사는향후경유승용차의기술이개발되고국내생산이가능할때에합리적인기준으로개정한다는합의하에 2001년이후경유승용차의배출허용기준은아주엄격한기준으로강화되었다. 11) 중량차량의배출가스를측정할때의운전방법으로, 엔진회전수와흡기다기관의부압을일정하게한후 3 분간정상 ( 定常 ) 운전을 6 개의모드 ( 방법 ) 로행한다음, 각각의운전조건으로 CO, HC 및 NOx 의농도를측정하여평균농도를구하는것을말한다. ( 자료 : 네이버지식백과 ) - 10 -
< 표 8> 한국의경유승용차배출허용기준강화추이 적용년도 CO HC+NOX NOX PM 시험방법 입자개수 01.1~ 04.12 0.50-0.02 0.010 CVS75 05.1~ 05.12 0.64 0.56 0.50 0.050 06.1~ 09.8 0.50 0.30 0.25 0.025 09.9~ 11.12 0.50 0.23 0.18 0.005 ECE15+EUDC 12.1~ 13.12 0.50 0.23 0.18 0.005 14.1~ 18.8 0.50 0.17 0.08 0.0045 6X10 11 #/km 이하 05년대비현재 22% 70% 84% 91% * 자료 : 국립환경연구원, 대기환경보전법 * 단위 : g/km 주1) 소형승용자동차기준 2000년대에들어와산업적 환경적이유로경유승용차배출허용기준이 EU의현행수준으로개정되어 2005년부터경유승용차의판매가재개되었다. 경유승용차의배출허용기준은 2005년도에 EU와같은수준인 Euro3가적용되고 2006년부터는 Euro4, 2009년 9월부터는 Euro5, 2014년부터는 Euro6가적용되었다. 05년기준대비현재일산화탄소, 질소산화물, 미세먼지기준은각각 22%, 84%, 91% 강화되었으며, 12년부터는미세먼지입자개수도 6 10 11 로규제중이다 ( 소형경유승합및소형경유화물자동차 ) EU 의소형경유화물자동차의배출허용기준강화추이는 < 표 9> 와같다. - 11 -
< 표 9> EU 의소형경유화물자동차배출허용기준강화추이 RW < 1,305kg 연도 CO HC+NOX NOX PM EURO1 1994 2.72 0.97-0.14 EURO2,IDI 1998 1.0 0.70-0.08 EURO2,DI 1998 1.0 0.90-0.10 EURO3 2000 0.64 0.56 0.50 0.05 EURO4 2005 0.50 0.30 0.25 0.025 EURO5 2010 0.50 0.23 0.18 0.005 EURO6 0.50 0.17 0.08 0.005 1,305kg < RW < 1,760kg EURO1 1994 5.17 1.4-0.19 EURO2,IDI 1998 1.25 1.0-0.12 EURO2,DI 1998 1.25 1.3-0.14 EURO3 2002 0.80 0.72 0.65 0.07 EURO4 2006 0.63 0.39 0.33 0.04 EURO5 2010 0.63 0.295 0.235 0.005 EURO6 2015 0.63 0.195 0.105 0.005 RW > 1,760kg EURO1 1994 6.90 1.70-0.25 EURO2,IDI 1998 1.5 1.20-0.17 EURO2,DI 1998 1.5 1.60-0.20 EURO3 2002 0.95 0.86 0.78 0.10 EURO4 2006 0.74 0.46 0.39 0.06 EURO5 2010 0.74 0.350 0.280 0.005 EURO6 2015 0.74 0.215 0.125 0.005 * 자료 : 디젤자동차의배출허용기준강화추이, 오토저널, 2008.6 * 단위 : g/km 주 1) PM 입자개수규제는 (PMP 방법, NEDS 측정 ) 로서 Euro-5 및 Euro-6 에표 의기준과더불어적용 주 2) RW : Reference Weight 우리나라에서는소형경유자동차의배출허용기준은 1984년 7월부터일본기준 (6 모드 12) ) 을준용하여사용하여오다, 1996년부터미국의소형경유화물자동차 1984년기준 ( 차량총중량 2톤이하는 1987년기준 ) 을적용하였다. 1998년과 2000년에배출허용기준을강화하여적용하였으며 2002년 7월부터적용되는배출허용기준은 12) 중량차량의배출가스를측정할때의운전방법으로, 엔진회전수와흡기다기관의부압을일정하게한후 3 분간정상 ( 定常 ) 운전을 6 개의모드 ( 방법 ) 로행한다음, 각각의운전조건으로 CO, HC 및 NOx 의농도를측정하여평균농도를구하는것을말한다. ( 자료 : 네이버지식백과 ) - 12 -
Euro3수준의기준을적용하였으나측정방법은 FTP-75 시험방법을적용하였다. 2006년부터적용한배출허용기준은 Euro4 기준의적용과더불어배출가스측정방법도 ECE15+EUDC방법을적용하였다. 2010년 9월부터는 Euro5기준이적용되었고, 2015년 9월부터는 Euro6기준이적용되었으며, 15년부터는미세먼지입자개수도 6 10 11 로규제중이다. < 표 10> 한국의소형경유화물차배출허용기준강화추이적용년도 CO HC+NOX NOX PM 시험방법입자개수 RW < 1,305kg 10.9~ 15.8 0.50 0.23 0.18 0.005 - ECE15+EUDC 15.9~ 0.50 0.17 0.08 0.0045 6X10 11 #/km 이하 1,305kg < RW < 1,760kg 10.9~ 15.8 0.63 0.295 0.235 0.005 - ECE15+EUDC 15.9~ 0.63 0.195 0.105 0.0045 6X10 11 #/km 이하 RW > 1,760kg 10.9~ 15.8 0.74 0.35 0.28 0.005 - ECE15+EUDC 15.9~ 0.74 0.215 0.125 0.0045 6X10 11 #/km 이하 * 자료 : 대기환경보전법 * 단위 : g/km 주1) RW : Reference Weight ( 대형경유자동차 ) EU에서는 1992년부터 Euro 규제를도입하여 < 표 11> 와같이 Euro6로규제를 < 표 11> EU의대형경유자동차배출허용기준강화추이 연도 CO HC+NOX NOX PM EURO1 1992 4.5 1.1 8.0 0.612 EURO2 1998 4.0 1.1 7.0 0.15 EURO3 2000 2.1 0.66 5.0 0.10 EURO4 2005 1.5 0.46 3.5 0.02 EURO5 2008 1.5 0.46 2.0 0.02 EURO6 2014 1.5 0.13 0.4 0.01 * 자료 : 디젤자동차의배출허용기준강화추이, 오토저널, 2008, 6 * 단위 : g/kwh 주1) PM입자개수규제는 (PMP방법, NEDS 측정 ) 로서 Euro-5 및 Euro-6에표의기준과더불어적용 - 13 -
강화하고있다. 대형경유자동차의 Euro6는 Euro5에비해기준이훨씬엄격히적용됐다. Euro 6 기준에의하면대형경유자동차의경우질소산화물을 Euro5의 1/5 수준인 0.4g/kWh까지만허용한다. 또한 Euro 1 대비 Euro 6까지질소산화물최대허용치는약 5.7%, 미세먼지최대허용치는약 2.7% 로감축되어규제강화수준이매우높아졌음을알수있다. 일본에서는 1974년부터 CO, HC 및 NOx를농도규제 (ppm, 6모드 ) 를하여오다 1994년부터중량규제 (13모드, g/kwh) 를 < 표 12> 와같이실시하고있다. < 표 12> 에서볼수있는바와같이일본에서는평균값과최대값을규제하고있으며, 2005년부터트랜지언트모드인 JE05모드를사용하고있다. < 표 12> 일본의대형경유자동차배출허용기준강화추이연도 CO HC+NOX NOX PM 1994 1997 7.40 (9.20) 7.40 (9.20) 2.90 (3.80) 2.90 (3.80) 6.00 (7.80) 4.50 (5.80) 0.70 (0.96) 0.25 (0.49) 2003 2.22 0.87 3.38 0.18 2005 2.22 0.17 2.0 0.027 2009 2.22 0.17 0.7 0.01 * 자료 : 디젤자동차의배출허용기준강화추이, 오토저널, 2008, 6 * 단위 : g/kwh 주1) ( ) 는최대치 우리나라에서는 1984년 7월부터일본의 6모드에의한농도규제 (ppm) 를도입하여사용하여오다 1996년부터 13모드에의한중량규제 (g/kwh) 를사용하였고 2001 년부터 EU의규제와시험방법을도입하여 2001년에는 Euro2, 2003년부터는 Euro3, 2006년부터는 Euro4규제를도입하였고, 2009년부터는 Euro5규제가적용되었다. 2014년 1월부터는 Euro6기준이적용되면서, 15년부터미세먼지입자개수도 8 10 11 로규제중이다. - 14 -
< 표 13> 한국의대형경유화물차배출허용기준강화추이 적용년도 CO HC+NOX NOX PM 시험방법 입자개수 02.7~ 06.9 2.1-5.0 0.10 ND13 06.10~ 09.8 1.5-3.5 0.02 ND13 4.0-3.5 0.03 ETC 09.9~ 13.12 1.5 0.46 2.0 0.02 ND13 4.0 0.55 2.0 0.03 ETC 14.1~ 1.5 0.13 0.40 0.01 WHSC 8X10 11 #/km 이하 4.0 0.16 0.46 0.01 WHTC 6X10 11 #/km 이하 02년대비현재 29% 72% 92% 90% * 자료 : 국립환경연구원, 대기환경보전법 * 단위 : g/kwh 주1) 규제강화정도는시험방법 ND13, WHSC을기준으로계산함 주2) HC+NOX 규제강화정도는 09년대비현재로계산함 ( 향후배출가스규제강화계획 ) 2015년 10월유럽연합집행위원회 (European Commission) 는경유차실도로배출허용기준 (RDE-LDV : Real Driving Emission-Light Duty Vehicle) 을확정했다. 실도로조건배출가스관리제도는이동형배출가스측정장치 (PEMS) 를이용하여, 실제도로를주행하면서배출가스를측정하는제도로, 급가속, 언덕주행, 에어컨가동, 고온 저온등다양한주행조건을반영한다. 2017년 9월 ( 기존인증차 2019년 9월 ) 부터실도로조건배출가스농도가현행인증모드배출허용기준의 2.1배, 2020년 1월 ( 기존인증차량 2021년 1월 ) 부터는 1.5배로제한되며, 국내에서도 EU와동등하게설정했다. < 그림 5> PEMS 장비탑재모습 * 자료 : 환경부 - 15 -
( 경유품질기준 ) 선진국규제강화추세에맞추어, 1990 년대들어서연료의황함량규제를본격 적으로강화하였다. 황은배출가스저감장치의필터에피독현상을일으켜필터의 내구성을저하시키고, 해당성분이많을수록일산화탄소 (CO), 미세먼지 (PM) 배출 이증가한다. 경유의경우, 1993 년이후로매연과밀접한황함량이 2000ppm 에서 3~4 년을간격으로강화되어 2009 년에는 10ppm 이하의 Sulfur-free 수준으로낮아 졌다. < 표 14> 석유제품별황함유량규제변천 구분 이전 81 83 93 96 97 98 01 02 04 06 09 15 휘발유 0.1 0.05 0.02 0.013 0.005 0.001 0.001 경유 1.0 0.4 0.2 0.1 0.05 0.043 0.003 0.001 0.001 L P G 0.02 0.01 0.004 0.003 등유 800 100 B-C유 4.0 1.6 1.0 0.5 0.3 * 자료 : 대기환경보전법 * 단위 : % 황이외밀도, 다고리방향족도규제한다. 밀도와다고리방향족함량이감소하면 미세먼지 (PM), 질소산화물 (NOX) 배출이감소한다. 이기준은선진국기준과대등 하다. 항목 밀도 @15 (kg/m3) 황함량 (ppm) 다고리방향족 ( 무게 %) 한국 ( 06. 1~) < 표 15> 국내외경유제조기준 한국 ( 09. 1~) 미국 ( 캘리포니아 ) ( 06) 유럽 (EURO 4) 유럽 (EURO 5) 일본 ( 07) 독일 ( 05) 815~845 815~835-845 이하 845 이하 - 845 이하 30 이하 10 이하 15 이하 50 이하 10 이하 1 10 이하 50/101 11 이하 5 이하 - 11 이하 11 이하 - 11 이하 윤활성 ( μm ) 460 이하 400 이하 - - - - - * 자료 : 대기환경보전법 * 탈황처리과정에서윤활성이저하되어연료펌프및인젝터등연료계통수명이단축되기에우 리나라는윤활성도규제함 - 16 -
수도권대기환경청은 2016 년하반기수도권하반기공급자동차연료환경품질 조사에서수도권지역에서 SK 에너지, 현대오일뱅크, S-OIL, GS 칼텍스의경유환경 품질이국제최고기준수준이라고밝혔다. < 표 16> 16 년도하반기경유환경품질등급 * 자료 : 2016 년하반기수도권공급자동차연료환경품질결과, 수도권대기환경청자동차관리과 주 ) : 국제최고기준수준 (4.5 이상 ) - 17 -
3) 경유차후처리기술배출가스규제강화에따라자동차및부품제작업체들은자동차연비와배기가스배출을개선하기위한노력을해왔다. 특히 Euro6 기준과같은엄격한규제를만족시키기위해후처리기술에큰진보가있어왔다. 대표적후처리기술은다음과같다. < 표 17> 경유차후처리기술 디젤산화촉매 (DOC; Diesel Oxidation Catalyst) 디젤산화촉매 (DOC) 는고열을통해 (150~300도) 일산화탄소 (CO) 와탄화수소 (HC) 를촉매반응을이용하여줄여주고미세먼지 (PM) 를태워주는역할을한다. 그리고배기가스중의이산화질소 (NO2) 의비율을높여주어, 환원촉매장치 (SCR) 의성능을높인다. 디젤분진필터 (DPF; Diesel Particulate filter) 디젤분진필터 (DPF) 는미세먼지 (PM) 을포집하고이를태워버림으로써차량미세먼지배출을감소시킨다. 희박질소촉매장치 (LNT; Lean NOX Trap) 희박질소촉매장치 (LNT) 는질소산화물 (NOX) 을포집하고이를태워버림으로써차량질소산화물배출을감소시킨다. - 18 -
선택적환원촉매장치 (SCR; Selective Catalytic Reduction) 선택적환원촉매장치 (SCR) 13)14) 는질소산화물 (NOX) 을질소 (N2) 와산소 (O2), 물 (H2O) 등유해하지않은물질로전환시킨다. 배출가스규제에따라그동안어떤후처리기술이적용되어왔는지는 < 그림 6> 에서확인가능하다. 기존후처리기술은디젤산화촉매 (DOC) 장치위주였다. 이후미세먼지기준이강화되자디젤분진필터 (DPF) 장착으로, 질소산화물기준이강화되자희박질소촉매장치 (LNT) 와환원촉매장치 (SCR) 장착으로후처리기술이발전하였다. < 그림 6> 배출가스규제강화에따른후처리기술의변천 * 자료 : Johnson Matthey 주 1) CSF(Catalysed Soot Filter) 는 DPF(Diesel particulate Fitler) 와동일한개념 앞으로적용될 Euro-6c 기준에서는 < 그림 7> 에서알수있듯, 적용가능한후처 리기술이다양해지고, 그수준도높아질것으로전망된다. 동기준을충족시키기 13) 지난 1 월, 현대기아차 - 포항공대연구팀은새롭게개발한촉매물질인 Cu-LTA 로 SCR 내열성능을 15 0 개선한바있다. 14) 선택적환원촉매장치 (SCR) 의화학반응식은다음과같다. 식 (1) 식 (2) 식 (3) - 19 -
위해서희박질소촉매장치 (LNT) 와환원촉매장치 (SCR) 이동시에장착되거나, 디젤분진필터 (DPF) 에희박질소촉매 (LNT) 기능이추가될것으로보인다. 그리고미세매연입자수 (PN; Particulate Number) 에대한규제대응으로 SCRF(SCR on Filter) 가본격적으로활용될것이다. SCRF는디젤분진필터 (DPF) 와환원촉매장치 (SCR) 을하나의 Brick으로결합시켜미세먼지 (PM) 와질소산화물 (NOX) 의동시저감과비용절감을가능하게하는기술이다. 암모니아슬립촉매 (ASC; Ammonia Slip Catalyst) 는높은부하에서방출될수있는잔여암모니아분자를변환시켜암모니아슬립 15) 문제를막는기능을한다. < 그림 7> 배출가스규제 (Euro-6c) 에적용될후처리기술 * 자료 : Johnson Matthey 많은전문가들은경유차량의후처리기술의추가적개선여지가크다고말한다. 독일츠비카우공대의 Jorn Getzlaff 연구원은질소산화물 (NOX) 문제가새로운촉매의개발로충분히해결된다고주장했고, 독일 Heilbronn 대학자동차시스템엔지니어링학과 Mr.Dr.Koch-Grober 교수도질소산화물문제는기술적으로해결가능하다며같은입장을취했다. 15) SCR Process 에서가장중요한점은반응온도인데일반적인촉매의가장적절한반응온도는 260~43 0 로알려져있음. 이때반응이잘일어나는온도범위를벗어나거나질소산화물과정량적으로반응하는암모니아양보다많은양의암모니아를주입하게되면반응에참여하지않은암모니아가배기가스중으로배출하는현상을암모니아슬립 (Ammonia Slip) 이라함. 암모니아는그자체가주변환경에영향을주기때문에적절한양을주입하여반응에참여하지않고배출되는암모니아슬립의양을최소화해야함. - 20 -
4) 경유차엔진및 EGR 기술커먼레일직접분사시스템이란차량상태를 ECU(Electronic Control Unit) 에서제어하여분사시기, 분사압력, 분사량을최적화한후커먼레일연료펌프에서배송된연료를고압의상태로저장하는축압기에서저장된초고압 (1,350bar 이상 ) 연료를연소실에직접분사하는시스템을말한다. Euro4 규제가시행된이후로출시되는승용및 SUV 디젤차량은대부분커먼레일시스템을채용한다. 이시스템은세가지핵심장점을지니고있는데, 첫번째장점은배출가스의감소이다. 연료의미립화와정밀한제어로기존엔진과동일한 NOx 배출수준에서 CO2 20%, CO 40%, HC 50%, PM을 60% 까지저감시켰다. 두번째장점은연비향상이다. 엔진운전조건에따라정확한연료분사가가능하여 20% 정도연비가향상되었다. 세번째장점은정숙성향상이다. 소량의연료를분사하는 PILOT 분사기능으로승용디젤의정숙성이실현되었다. < 그림 8> 커먼레일시스템 * 자료 : CARECKHO 디젤엔진의환경성이개선될여지는여전히있다. 이를위한연구가현재활발히진행중에있는데, HCCI와 RCCI 연구가대표적이다. 전문가 16) 는예혼합압축착화 (HCCI; Homogeneous Charge Compression Ignition), 반응제어형압축점화 (RCCI; Reactivity Controlled Compression Ignition) 로불리는새로운엔진연소기법으로디젤엔진에서생성되는질소산화물 (NOX) 와미세먼지 (PM) 을동시에 0 에가까운수준으로저감시킬수있다고말한다. 16) 배충식카이스트교수 - 21 -
예혼합압축착화 (HCCI) 방식은연소전에디젤을공기와균질하게혼합하여압축착화시키는신연소기술이다. 조기연료분사하기때문에낮은연소온도를유지해도되고, 그결과질소산화물 (NOX) 은적게배출된다. 그리고균질혼합이이루어지기에미세먼지 (PM) 가적게배출된다. 현재메르세데스-베츠, 폭스바겐, GM 등이개발진행중이다. 반응제어형압축점화 (PCCI) 방식은서로다른반응성을가진 2개의연료를사용해연료의반응성을변화시켜연소를제어하는방식으로효율이높고질소산화물 (NOX) 와미세먼지 (PM) 배출을줄일수있다. 이는현재위스콘슨대학교매디슨캠퍼스연구진들이연구하고있다. < 그림 9> HCCI RCCI * 자료 : DailyTech, The National Academy Press 독일베를린공대의 Roland Baar 교수는앞으로엔진실린더에서의더높은압력과디젤연료의정확한분사장치개발을통해질소산화물 (NOX) 배출을더욱감소시킬수있을것이라고주장했다. 한편 EGR 기술은오염물질을엔진자체에서원천저감하는방법이다. 배기가스재순환장치 (EGR; Exhaust Gas recirculation) EGR 사용시배출가스의이산화탄소나수분등의가스가신기의일부를대체하여혼합기의열용량을증가시키고, 이는연소가스의온도상승을억제하여열적질소산화물 (thermal NOx) 생성을억제함으로써전체질소산화물발생량이감소한다. 저부하에서는 Hot EGR을사용하여점화지연과산소농도를감소함으로써연소온도를낮추어 NOx뿐만아니라 PM과 HC도동시에저감시킨다. - 22 -
5) 국내경유차현황경제성장과더불어소득이증가하면서자동차등록대수는 2017년 4월기준 2,180 만대로크게증가하였다. 연료별자동차증가추이를살펴보면, 2000년대비휘발유차량은 41%, LPG 차량은 50% 증가하였고, 경유차량은 131% 로크게증가하였다. 그결과전체자동차에서차지하는휘발유차량과 LPG 차량비중이각각 2000년 59.8%, 11.1% 에서 2017년 46.3%, 9.7% 로감소하였고, 경유차량비중이 2000년 31.2%, 2010년 36.1%, 2017년 42.2% 로지속적으로증가하였다. 소비자가경유차를선택한이유는두가지가있다. 첫째는, 뛰어난연비이다. 경유엔진특성상높은압축비가가능하여 LPG나휘발유차량보다경유차량은적은연료로도보다먼거리를이동할수있다. 둘째는경유를연료로활용하는스포츠유틸리티차량 (SUV) 과미니밴등레저용차량 (RV) 에대한선호증가이다. 가족단위나들이객과캠핑족이늘어나는추세속에서, RV는실내공간과수납공간이넓어패밀리카로각광을받고있다. 또연령대가높아질수록넓은시야가확보되는차종을선호하는경향이있는데, 급속히증가하는고령층에의해 RV가선택되고있다. 연료종류휘발유경유 LPG 전체등록 < 표 18> 사용연료별자동차등록추이 차량종류 2000 2004 2010 2017 대수구성비대수구성비대수구성비대수구성비 승용차 715 59.3% 767 51.4% 889 49.5% 1,019 46.2% 승합차 2 0.2% 1 0.1% 1 0.0% 0 0.0% 화물차 4 0.3% 2 0.1% 1 0.1% 1 0.0% 특수차량 0 0.0% 770 0.0% 0 0.0% 0 0.0% 소계 721 59.8% 124 51.6% 891 49.6% 1,020 46.3% 승용차 68 5.3% 171 11.5% 282 15.7% 522 23.7% 승합차 80 6.2% 77 5.2% 70 3.9% 74 3.3% 화물차 251 19.4% 27 19.1% 291 16.2% 327 14.8% 특수차량 4 0.3% 5 0.3% 6 0.3% 8 0.4% 소계 403 31.2% 539 36.1% 648 36.1% 930 42.2% 승용차 84 6.5% 124 8.3% 190 10.6% 190 8.6% 승합차 44 3.4% 41 2.7% 31 1.7% 11 0.5% 화물차 15 1.2% 15 1.0% 23 1.3% 15 0.7% 특수차량 0 0.0% 0 0.0% 0 0.0% 0 0.0% 소계 143 11.1% 179 12.0% 244 13.6% 215 9.7% 승용차 889 68.8% 1,062 71.1% 1,363 76.0% 1,734 79.5% 승합차 126 9.7% 120 8.1% 105 5.9% 89 4.1% 화물차 273 21.1% 306 20.5% 32 17.9% 349 16.0% 특수차량 4 0.3% 5 0.3% 6 0.3% 8 0.4% 소계 1291 100.0% 1,493 100.0% 1,794 100.0% 2,180 100.0% * 자료 : 국토교통부통계누리 * 단위 : 만대 * 기준 : 12 월 (2000 년, 2004 년, 2010 년 ), 4 월 (2017 년 ) - 23 -
차량종류별자동차증가추이를살펴보면, 2000년대비승합차량은 29% 감소하였고, 화물차량은 28% 증가하였으며, 승용차량은 95% 로크게증가하였다. 승용차량가운데서도경유승용차는 2000년대비 686% 로증가하여, 증가세가괄목할만하다. 그결과 2000년대승용차량중경유차비중은 8% 에불과했지만, 2017년에는 30% 로증가하였다. 이는경유승용차제작기술발전과경유 RV차량에대한선호증가에기인한다. 과거경유승용차는역한배기가스냄새, 시끄러운엔진소리로기피되었으나, 기술발전으로이러한문제는현저히해결되었다. 한편 RV는세단보다크고무겁다. 따라서자연스럽게최대토크가커야하고, 열효율이좋은디젤엔진이일찌감치대세로자리한바있다. 같은이유로화물차량에있어서도경유차량이 2000년, 2017년모두 90% 이상으로높은비중을차지하였다. < 그림 10> 각차종별경유차비중 * 자료 : 국토교통부통계누리 * 2010 년 (12 월기준 ), 2017 년 (4 월기준 ) 전체차량의연비는 2010년대비 2015년 11.5% 로향상되었다. 도심기준휘발유승용차량과 LPG 승용차량의연비는 2010년대비 2015년각각 7.1%, 4.3% 로향상되었고, 경유승용차량의연비는 11.5% 로크게증가되었다. 경유승용차량의연비는도심 ( 복합 ) 기준 15.89km/L, 18.28km/L로승용차량중가장높다. 한편 LPG - 24 -
화물차량의연비개선은거의없었던반면, 경유화물차량의연비는 2010 년대비 2015 년 8.3% 개선되었다. < 표 19> 연료별차량종류별연비 구분 2010 년 2011 년 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 도심복합도심복합도심복합 휘발유경유 L P G 승용차 13.30 13.88 14.65 14.58 17.09 14.46 16.90 14.24 16.68 승합차 9.20 9.20 9.17 10.81 9.17 10.80 화물차 5.70 5.70 5.70 승용차 14.30 14.49 15.73 15.94 18.51 16.04 18.59 15.89 18.28 승합차 11.27 11.32 12.18 11.81 13.75 11.44 13.31 11.42 13.24 화물차 11.09 10.95 12.07 12.20 13.17 11.82 12.90 12.01 13.05 승용차 9.77 10.00 10.31 10.13 12.04 10.24 12.20 10.19 12.15 승합차 9.98 10.35 10.89 11.41 12.38 10.46 11.38 10.61 11.47 화물차 11.16 11.53 11.71 12.03 12.80 11.28 11.99 11.12 11.78 전체 12.58 13.11 13.81 13.81 16.00 13.98 16.18 14.03 16.20 * 출처 : 2016 년자동차에너지소비효율분석집, 한국에너지공단 * 단위 : km/l 국내경유차에서배출되는대기오염물질은지속적으로감소하고있다. 일산화탄소 (CO), 질소산화물 (NOX), 황산화물 (SOX), TSP, 미세먼지 (PM10), 유기화합물 (VOC), NH3는 2005년대비 2013년에, 각각 45%, 24%, 97%, 52%, 52%, 49%, 5% 감소하였다. 이결과는경유차량이 31% 증가한가운데도출되어서, 경유차의환경성개선을극명하게보여준다. 나아가경유승용차는전체국내대기오염물질배출량중작은비중은차지하고, 이마저도감소하는추세를보이고있다. 이이유는두가지로살펴볼수있는데, 먼저경유차량의배출가스기준이강화되는가운데경유차량환경기술이발전하였다. 과거와다르게경유차량에서더이상검은연기가발생하지않을뿐더러, 경유차량보급은도로이동부문에서온실가스를줄이는데에비용효과적인방법으로일컬어지고있다. 다음으로연비가높아연료를적게사용한다. 특히경유차량은다른연료차량에비해연비개선이크게이루어져왔다. 그래서 2005년대당경유소비량은 19.9배럴이었지만, 2013년에는 14.7배럴로 25.1% 감소하였다. - 25 -
< 표 20> 국내경유차대기오염배출량 연도 CO NOx SOx TSP PM10 PM2.5 VOC NH3 경유차대수 대당경유소비량 2005 149,588 374,732 4,096 25,312 25,312-36,835 165 565 18.8 2006 137,218 367,243 238 23,911 23,911-34,737 166 587 18.2 2007 127,960 417,858 254 22,694 22,694-32,038 169 609 17.8 2008 108,034 358,583 214 17,937 17,937-26,789 142 614 16.6 2009 100,340 298,327 222 15,397 15,397-22,915 149 629 15.9 2010 97,282 323,449 226 15,255 15,255-22,513 154 648 15.6 2011 85,911 268,999 211 13,030 13,030 11,988 18,899 145 671 15.0 2012 84,697 292,617 118 12,969 12,969 11,932 18,910 154 700 14.7 2013 82,255 284,700 117 12,103 12,103 11,135 18,966 156 740 14.7 05년 대비 13년 45% 24% 97% 52% 52% 49% 5% 31% 22% 출처 : 국립환경연구원, 석유공사, 국토교통부통계누리 단위 : ton, 만대, 배럴 주 ) 경유소비량은수송-도로이동기준 < 표 21> 국내경유승용차대기오염배출량 연도 CO ( 비중 ) NOx ( 비중 ) SOx ( 비중 ) PM10 ( 비중 ) 2007 16,740,638 2.07% 30,665,052 2.58% 42,466 0.01% 4,864,905 4.96% 2008 13,759,446 1.96% 24,139,126 2.31% 38,768 0.01% 3,698,576 3.34% 2009 18,501,309 2.26% 27,798,744 2.74% 41,639 0.01% 3,551,563 3.42% 2010 16,168,336 2.11% 25,778,085 2.43% 38,149 0.01% 3,270,904 2.80% 2011 14,250,913 1.98% 24,527,898 2.36% 37,065 0.01% 3,024,809 2.31% 2012 13,475,784 1.92% 25,787,987 2.40% 20,963 0.01% 2,966,890 2.47% 2013 12,989,661 1.86% 26,350,183 2.42% 21,790 0.01% 2,737,119 2.25% 출처 : 국립환경연구원 단위 : kg, % - 26 -
6) 해외경유차현황연비효율에대한소비자요구및기후변화협약 (CO2 규제 ) 등의규제로인하여세계자동차시장의경유차량승용차 /SUV 생산대수및점유율이지속적으로증가해왔다. 그러나 2015년폭스바겐디젤게이트사태이후경유차에대한소비자들의인식이변했고, 세계주요국정부 ( 노르웨이, 영국등 ) 가전기차등과같은친환경차소비촉진정책을이행하면서경유차의성장세에적신호가켜졌다. 그럼에도불구하고경유차량은세계자동차시장에서주요파워트레인의위치를차지하고있다. 전기차는아직내연기관차량과같은경제성을갖추지못했기에, 소득수준이비교적낮은신흥국에서는전기차등을구매할여력이부족하다. 글로벌자동차시장의상당부분을신흥국이차지한다는점에서경유차, 휘발유차등과같은내연기관차량이여전히중요한운송수단이된다. 그렇기에국제에너지기구 (IEA) 도에너지기술전망보고서 (Energy Technology Perspectives 2016) 을통해 2040년에도화석연료를기반으로한내연기관기술이수송분야에너지변환기술로서핵심역할을담당할것으로보았다. 특히국제적으로증가하는에너지수요에대비하기위해고효율디젤엔진보급이수송분야에서확대될것으로전망했다. 17) < 그림 11> 국가별경유차비중 * 자료 : IHS, Press Research, Roland Berger * 2014 년기준 북미시장의경우에는엄격한배기규제, 저유가환경, 경유차및경유관련정 부혜택이적고, 경유공급인프라 ( 전체주유소의 42% 만경유공급가능 ) 가부족 17) 디젤차, 2050 년까지건재전망.. 정부규제는 감정적, 조선일보, 2016.11.29. - 27 -
한이유등으로대형트럭을제외한경유차량점유율이유럽이나한국에비해낮은편이다. 또한휘발유가격이경유가격보다낮은점도경유차점유율이낮은원인으로꼽힌다. < 그림 12> 대륙별휘발유 경유가격동향 * 자료 : gasoline-germany.com * 2015 년기준 * Super = Gasoline 브라질, 중국시장의경우에는경유차량의비중이극히적다. 브라질은정책적으로플렉스퓨얼 (flex-fuel) 로불리는에탄올과가솔린겸용엔진을적극장려하고있다. 에탄올이브라질의대표작물인사탕수수에서만들어지는데, 이에대한수요를유지하기위해서이다. 중국에서경유와휘발유의가격차이는크지않을뿐더러 2010년경유대란으로경유차량주유가중단된적이있어서, 경유차량비중이낮은것으로판단된다. 일본도낮은경유차량을보이는데, 이는디젤기술에대한소비자의부정적인식과 1989년자동차세개정 ( 휘발유차량감세, 경유차증세 ) 에주로기인한다. 유럽차량의절반이상이경유차량이다. 이는전통적으로유럽자동차회사들이디젤엔진기술에강점을지니고있었고, 유럽여러나라들이경유차활성화정책을구사하여경유에붙는세금을휘발유보다상대적으로낮추었기때문이다. 이정책에낮은온실가스배출과같은경유차량의환경성등이반영되었다. - 28 -
인도도차량절반이상이경유차량이다. 2011~12년고금리와유가상승의영향하에서경유자동차는인도정부의보조금정책과상대적으로저렴한경유가격의영향으로판매량이크게증가했다. 당시경유는휘발유보다연료비가 40% 가까이저렴해인도자동차시장에서최고로인기였고, 이후경유세금인상이있었으나연비개선으로경유차량은여전히연료가격경쟁력을유지했다. 경유차량의수요는꾸준히증가해왔으나, 최근인도정부의규제로그성장세가과거보다는둔해졌다. 한편, 유럽을통해경유차와대기오염물질의상관관계를살펴보면다음과같다. 유럽의경유차비중은지속적으로증가하는추세를보였지만, 도로이동부문에서의대기오염물질은지속적으로감소하는추세를보였다. 1990년대비 2012년의 PM, SOx, NMVOC, CO, NOX는모두절반이상가량감소하였다. 이는차량제작기술의발전, 연비개선, 연료품질개선에기인한다. < 그림 13> 서유럽연간디젤차비중 * 자료 : AID research - 29 -
< 그림 14> 유럽의도로이동오염부문대기오염물질배출량 * 자료 : statistical report 2015, fuelseurope * 단위 : Gg(Gigagrams) 주 1) NMVOC : Non Methane Volatile Organic Compounds - 30 -
4. 경유승용차퇴출이자동차산업에미치는영향 1) 한국자동차산업현황자동차산업은부품제조와완성차조립, 판매, 정비, 할부금융, 보험을포함하는광범위한연관산업을가지고있는대표적인종합산업이다. 전후방산업에대한파급효과와규모의경제효과가크며, 지속적인첨단기술개발과성장이이루어지고있는산업이다. 자동차산업은고용및부가가치창출능력도크다. 2013년한국은행산업연관표에의하면, 자동차산업의고용유발계수와부가가치유발계수는각각 6.2( 명 /10억원 ), 0.616( 원 /1000원) 으로제조업평균치인 5.98( 명 /10억원), 0.562( 원 /1000원) 보다높다. 2014년기준으로자동차산업은총고용의 6.9% 를창출하며, 제조업생산의 12.73%, 제조업부가가치의 12.01%, 제조업설비투자의 11.00%, 제조업연구개발비의 13.30% 을차지한다. < 표 22> 한국자동차산업현황생산액부가가치설비투자연구개발비제조업 1,489조원 484조원 91조원 46조원 자동차 산업 190 조원 (12.73%) 58 조원 (12.01%) 12 조원 (13.23%) 6 조원 (14.13%) 고용 총수출 전체 25,599천명 (12.73%) 572,665백만불 (12.73%) 자동차산업 1,766천명 55(6.9%) 75,559백만불 (13.19%) * 자료 : 통계청 2014년광업 제조업조사보고서, 산업은행 2017년설비투자전망, 한국산업 기술진흥협회 2016년산업기술백서, 한국자동차산업협회 2015년한국의자동차산업 * 괄호는비중을의미 * 14년 ( 생산액, 부가가치, 고용 ), 15년 ( 연구개발비 ), 16년 ( 설비투자 ), 우리나라는자동차생산은세계 5위규모로 15년기준 4,555,957대에달한다. 이중승용차는 4,135,108대로전체생산의 91% 을차지한다. 세계자동차생산의 73% 가승용차라는점에서, 우리나라자동차산업은비교적승용차생산에치중한편이다. 15년기준자동차수출에있어서도 94% 가승용차였다. 이중에서다목적형차량의수출비중증가가특징적이다. - 31 -
< 그림 15> 차종 크기별자동차수출비중추이 * 자료 : 한국자동차산업협회 * 단위 : 대수 ( 한국자동차수출 ), %( 나머지 ) 2) 경유승용차퇴출에따른자동차산업전망 경유승용차퇴출 은자동차내수판매감소, 자동차수출경쟁력상실, 통상압박으로크게세가지측면에서자동차산업에부정적영향이있을것으로예상된다. 1 자동차내수판매감소 2030년에경유승용차를퇴출시키기위해서는, 2020년부터경유승용차판매를중단해야한다. 한국자동차산업연구소에따르면한국의차량평균보유기간은 7년 3개월이다. 자동차최대사용기간을 10년으로추론해본다면, 중고차가치하락과같은개인의사유재산에영향을주지않기위해서는, 2020년부터경유승용차판매중단조치가취해져야한다. 이경우, 경유차판매중단에따른국내자동차회사들의수익성은악화될것으로보인다. 한국지엠은경유차판매비중이 9% 로상대적으로낮아영향을크게 - 32 -
받지않겠지만, 현대차, 기아차, 르노삼성차는경유차판매비중이각각 33.1%, 46.8%, 31.6% 로높아상당한영향을받을것이다. < 그림 16> 국내자동차회사별연료별내수판매비중 * 자료 : 각업체 * 16 년기준 그래도이들회사는양호한휘발유차량기술을보유하고있어, 경유차량판매가휘발유차량으로대체할수있다. 이과정에서수익성악화를상쇄시킬수도있으나, 두가지측면에서충분한상쇄는발생하지못할것으로생각된다. 먼저수요측면에서, 자동차내수시장이위축될것이다. 소비자들은 SUV로대부분디젤차를선호하며, 세단선택에있어서도디젤차특유의강한토크와높은연비를선호하는소비자가존재한다. 소비자가원하는부분을충족시켜주지못하면다른쪽으로수요가이동하는게아니라수요자체가사라지게된다. 다음공급측면에서, 휘발유차량에대한수요급증에따른공급차질이발생할가능성이크다. 엔진수급능력이한정적일뿐더러, 설비교체 증설등을통해휘발유차량생산라인을추가적으로갖추는데에상당한시일이걸리기때문이다. 국내자동차회사들가운데서도가장우려되는회사는단연쌍용차이다. 쌍용 차는사업부문이 SUV 중심으로편성되어있으며, 경유차판매비중이 71% 로매 우높다. 더군다나티볼리와체어맨을제외한모든판매차종이디젤엔진으로만 구성되어있다. 쌍용차는휘발유생산라인이상당히취약하므로, 경유차퇴출로 급격한매출감소가예상된다. 새엔진및관련기술을개발하려면 5~6 년동안수백 ~ 수천억이필요하다. 그리 고개발을완료한다고해서당장경쟁력을갖추어글로벌자동차회사들과겨루 기어려운게현실이다. 무엇보다쌍용차가이시간과비용을감당하기어려워보 인다. 쌍용차 18) 는 16 년도에 9 년만에겨우영업이익흑자전환에가까스로성공 18) 과거 2009 년쌍용차는지속되는판매부진및경기악화로구조조정을단행한바있다. 이에반발하여쌍용차노조원들은구조조정반대를목적으로 76 일간쌍용차평택공장을점거하고농성을벌였다. 이는사회적문제로까지비화되었다. 한편, 산업연구원은쌍용차파산이현실화될경우, 쌍용차임직원및관 - 33 -
해, 아직재무구조가취약한상태이다. < 표 23> 쌍용차연간실적추이 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 매출액 2,070 2,117 2,788 2,874 3,485 3,327 3,390 3,629 영업이익 -55.0-57.0-141.0-98.1-8.9-76.9-35.8 28.0 순이익 8.1-27.0-112.8-105.9-2.4-50.9-61.9 58.1 * 자료 : 금융감독원 * 단위 : 십억원 2 자동차수출경쟁력상실 IHS Automotive는세계자동차시장에서향후경유자동차의비중이향후여전히높은비중을차지할것으로전망했다. < 그림 17> 세계자동차시장경유자동차비중예상추이 * 자료 : IHS Automotive Q1 2015 유럽계컨설팅회사인 Roland berger 19) 도비슷한입장을취했다. 유럽시장에서 련협력업체들의실업자수가 2 만 7000 명에달할것이며, 쌍용차의존도가 15% 에달하는평택지역경제는큰충격을받게된다고분석한바있다. 19) 세계 5 대컨설팅회사이자유럽최대컨설팅기업이다. 화이자 메르세데스 - 벤츠 네슬레 3M UBS 를포함 - 34 -
경유자동차비중 15년 53%, 20년 48%, 30년 41% 이가장유력한시나리오라고분석하며, 디젤엔진은여전히주요한파워트레인으로남아있을거라고주장했다. 특히배기량이높은차량에서는경유차가지속적으로우위를점할것으로판단했다. 또 Roland Berger는제2의중국이라고일컫는인도시장에서경유차비중은지금보다도증가할것으로전망했다. 차량연료에서경유의가격경쟁력이높게유지될것이라는점이주요근거였다. < 그림 18> 유럽경유자동차비중예상추이 * 자료 : Diesel controversy-temporary shock or paradigm shift in powertrain?' Roland Berger, 2015.10 < 그림 19> 유럽경유자동차부문별비중예상추이 * 자료 : Diesel controversy-temporary shock or paradigm shift in powertrain?' Roland Berger, 2015.10 한편, 미래에셋대우는 IHS Automotive 자료를바탕으로앞으로자동차시장은 해전세계 1000 여개기업을고객으로두고있다. - 35 -
인도및기타신흥국이주도할것으로전망했다. 중국, 미국및선진국은성장둔 화를보이는반면, 인도시장은높은성장세를보일것으로예상했다. < 그림 20> 글로벌자동차수요장기전망 * 자료 : IHS Automotive, 미래에셋대우리서치센터 * 단위 : 백만대 < 그림 21> 인도 Light Vehicle 수요전망 * 자료 : IHS Automotive, 미래에셋대우리서치센터 * 단위 : 백만대 이렇게볼때, 국내자동차회사가경쟁하는글로벌시장에서경유자동차는여 전히중요한위치를차지한다. 특히자동차시장성장을주도하고있는인도시장 을공략하기위해서경유자동차수출경쟁력은필수적이다. 따라서우리나라경유승용차퇴출조치가추진된다면, 국내자동차회사의수출경쟁력상실로인해신흥시장진출의기회를놓치게될것이다. 첫번째이유는규모의경제에있다. 자동차산업은규모의경제효과가매우뚜렷이나타나는산업으로자동차생산에는막대한설비투자와개발비가소요되며적정수준의생산규모를유지하고생산원가를절감시켜야가격경쟁력을확보할 - 36 -
수있다. 경유승용차도내수가어느정도뒷받침되어야원가경쟁력이생겨수출이잘이루어진다. 과거산업부도자동차산업에서의규모의경제필요성을인정하여, 對 EU 경유승용차수출을위해국내시장에서의경유승용차판매를주장했었다. 두번째이유는경유승용차기술개발유인감소이다. 국내경유승용차퇴출로국내자동차회사입장에서경유승용차기술개발에따른이익이줄어든다. R&D 투자감소에따라다른글로벌자동차경쟁사에비해기술력이크게뒤처지게될것이다. 글로벌자동차회사들은지금도경유자동차기술개발을소홀히하지않고있다. 2016년다임러그룹은기존엔진에비해미세먼지배출량이 80% 감소하는 OM-654 엔진을상용화한바있고, 차세대디젤엔진개발에 26억유로를투자하였다. BMW도향후디젤엔진사용의점진적감소를예상하지만우려할수준으로위축되지않을것으로전망하면서, 2017년한해에만 1억유로를차세대디젤엔진개발에투자할계획을밝혔다. 또 BMW는 2016년 8월 BMW Group Innovation Days에서연료소비는 5% 향상시키면서이산화탄소배출을기존보다 5% 감소시킨신형디젤엔진을소개한바있다. 독일폭스바겐은최근그룹차원에서엔진및파워트레인계열의엔지니어와임원들의모임을열고디젤엔진을내려놓기보다는오히려내연기관에대한투자를강화하고, 더청정한디젤엔진을내놓는쪽으로방향을잡았다. 종합하자면, 경유승용차퇴출로국내자동차회사들은규모의경제상실에따른원가경쟁력감소와기술개발유인감소에따른기술경쟁력저하로경유승용차수출에난항을겪을공산이크다. < 그림 22> 글로벌자동차회사들신형디젤엔진 ( 16 년기준 ) * 자료 : 각업체 * ( 좌 ) 다임러, ( 우 ) BMW - 37 -
➂ 통상마찰발생경유승용차가환경규제로인하여내수시판이이루어지지않는당시, EU상공회의소 미무역대표부등이이를비관세장벽이라말하며문제제기를했었다. 따라서경유승용차를퇴출조치는통상마찰문제를다시야기할수있다. 현재법적구속력을갖춘경유차퇴출조치를시행한국가는단하나도존재하지않는다. C-40 회의에서파리, 마드리드, 멕시코시티, 아테네시장들은 25년부터경유차퇴출 선언을이야기했지만, 이에대한구체적인대책은아직까지나오지않은상태이다. 독일의 30년부터내연기관퇴출 은법적구속력이없는결의안에불과하고, 노르웨이의 25년부터내연기관퇴출 은잘못된언론보도였음이밝혀졌다. 네덜란드의 25년부터내연기관퇴출 은관련법안이하원을통과했으나, 상원을통과하지않은상태이다. 해당법을적극추진하던정당이 17년 3월총선에서크게패배하여법안추진동력이크게떨어진상황이다. 세계각국의도로이동오염원관련정책대응은내연기관퇴출보다 LEZ(Low Emission Zone) 을통한노후차량운행제한이나차량2부제등을통한도로교통량제어에초점이맞추어져있다. 이렇게볼때, 교역상대국입장에서한국의경유승용차퇴출관련한문제제기를충분히할수있다. 더욱이, 글로벌금융위기이후보호무역주의가강화되고있다. 한국은행은글로벌저성장여건하에서자국산업을보호하려는정치 사회적압력이높아지면서최근의보호무역주의경향이상당기간지속될가능성이높다고전망했다. 이기조하에서경유차퇴출은향후통상협상에있어서골칫거리로전락할수있다. 자칫, 다가오는한미 FTA 재협상에서자동차부문교역조건이불리해지는시발점이될수있다. 또한, 한EU FTA 등기 ( 旣 ) 체결된통상협정에저촉되는부분은없는지면밀한검토가필요하다. 국내경유차실도로조건배출허용기준신규설정도한-EU FTA에의거하여수립되었다. 경유승용차실도로조건배출가스관리제도도입을위해그동안한국환경부와유럽연합집행위원회산업총국은지속적인협의를진행해왔다. 작년 3월, 한국환경부는대표단을유럽연합집행위원회산업총국에파견하여실도로조건배출가스측정방법에대해논의하였고, 작년 6월, 서울에서개최된한-EU FTA 자동차작업반회의에서한국과 EU 양측은이동형배출가스측정장치 (PEMS) 도입에합의하고상호협의를통해배출허용기준을확정하였다. 배출가스기준설정도교역상대국과의면밀한협의하에이루어지는상황에서, 경유차퇴출을독단적으로추진하는것은문제의소지가될수있다. - 38 -
5. 경유승용차퇴출이정유산업에미치는영향 1) 한국정유산업현황정유산업은주요에너지공급원으로서의역할과함께석유화학산업의기초원료공급등직간접적으로모든산업에연관되어있다. 한국정유산업은 62년첫정유사설립이후, 안정적인석유제품공급을바탕으로국가기간산업의역할을성실히수행해내고있다. < 그림 23> 정유산업의연관산업 * 자료 : 석유화학협회 국내정유산업은높은경쟁력을보유하고있다. 국내원유정제능력은 64년하루 3만 5천배럴을시작으로꾸준히늘어나현재는하루 311만배럴 ( 약 50년간 100배성장 ) 에이르고있다. 이는미국, 중국, 러시아, 인도, 일본에이어세계 6위에해당하는규모이다. 국내정유산업의에너지효율은선진국대비높고, 단위공장별세계 5대원유정제시설에국내기업이 3개포함되어있어, 단일공장 - 39 -
경쟁력은세계적수준이다. 정유산업은지속적인투자를통하여 2 만 6 천명이상의 취업을유발하여왔으며, 2014 년기준제조업생산의 12.73%, 제조업부가가치의 12.01%, 제조업설비투자의 11.00%, 제조업연구개발비의 13.30% 을차지한다. < 표 24> 주요국별석유정제능력 순위 1 2 3 4 5 6 7 국가미국중국러시아인도일본한국사우디전세계 물량 18,315 14,262 6,428 4,307 3,721 3,110 2,899 97,227 점유율 (%) 18.8% 14.7% 6.6% 4.4% 3.8% 3.2% 3.0% 100% * 자료 : BP 통계 (2016.6) * 단위 : 천배럴 < 표 25> 단위공장별세계원유정제시설규모및순위 순위 1 2 3 4 5 Paraguana SK에너지 Abu Dhabi Oiul Refining GS칼텍스 S-OIL 회사명 ( 지역 ) ( 베네수엘라 ) ( 울산 ) (UAE) ( 울산 ) ( 울산 ) 규모 ( 천b/d) 940 840 800 785 669 * 자료 : Oil&Gas Journal 2016.12 < 표 26> 국가별정유산업에너지효율 국가한국일본유럽북미 2008 년 100 104 106.9 115.7 2010 년 100 (96.5) 109 110.5 118 * 자료 : Solomon Associates 주 1) EII(Energy Intensity Index) : 정유사업장전체의실제에너지사용량을상압증류시설에너 지원으로환산후표준에너지량으로나눈지표 주 2) 한국의 2010 년에너지효율은 2008 년대비 3.5%p 개선 < 표 27> 연도별정유사투자비및취업유발 구분 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 소계 투자비 1.5 1.9 2.4 3.2 4.1 3.8 2.3 2.0 2.6 2.4 25.6 취업유발 1.2 1.5 2.2 2.0 3.6 4.2 2.7 2.6 3.4 3.1 26.6 * 자료 : 15 년 7 월 3 일워크샵발표자료 -SK 이노베이션 * 단위 : 조원, 천명 < 표 28> 한국정유산업현황 생산액 부가가치 설비투자 연구개발비 제조업 1,489조원 484조원 91조원 46조원 정유산업 130 조원 (8.73%) 19 조원 (3.92%) 5 조원 (5.51%) 5 조원 (11.15%) * 자료 : 통계청 2014 년광업 제조업조사보고서, 산업은행 2017 년설비투자전망, 한국산업 기술진흥협회 2016 년산업기술백서 * 괄호는비중을의미 - 40 -
높은경쟁력을바탕으로국내정유산업은 1980년대부터임가공수출과국제버커링을통해석유제품을수출해왔다. 최근에는아시아지역신흥개발도상국의석유수요급증과세계적인정제시설부족에따른국제석유제품가격급등을기회로삼아석유제품수출을대폭늘리고, 이를통해부가가치를창출함으로써국가경제에기여하고있다. 또한석유제품은 2012년수출품목 1위달성하는등주요수출품목으로자리매김해있다. < 표 29> 한국 10대수출품목 2012년 2014년 2017년 품목 금액 품목 금액 품목 금액 1위 석유제품 56,098 반도체 62,681 반도체 107.166 2위 반도체 50,430 석유제품 51,202 자동차 27,345 3위 일반기계 47,914 자동차 48,943 선박해양구조 14,143 4위 자동차 47,201 일반기계 48,460 석유제품 11,198 5위 석유화학 45,882 석유화학 48,327 평판디스플레이 8,859 6위 선박류 39,753 선박류 39,701 자동차부품 8,106 7위 철강제품 36,971 철강제품 35,531 무선통신기기 7,850 8위 액정디바이스 28,160 무선통신기기 29,527 합성수지 6,646 9위 자동차부품 24,610 자동차부품 26,571 철강판 6,031 10위 무선통신기기 22,751 액정디바이스 24,981 플라스틱 2,894 * 자료 : 산업통상자원부수출입동향, 무역협회, 석유공사 * 단위 : 백만 $ 주1) 2017년은 4월까지집계 주2) 석유제품단가 : 121 천 $( 12년 ) 109 천 $( 14년 ) 63 천 $( 17년 ) 2) 경유승용차퇴출에따른정유산업전망 경유승용차퇴출 으로정유산업은경유내수판매감소, 경유수출난항 ( 難 航 ) 으로두가지측면에서정유산업에부정적영향이있을것으로예상된다. 1 경유내수판매감소 16년기준, 화물차제외경유차는 592.1만대이며, 이중경유승용차의비중은 86.1% 이다. 경유승용차가퇴출되면해당차량에서사용되는경유소비가감소하게된다. 16년기준, 수송-도로이동부문 ( 도로화물운수업제외 ) 에서사용된경유소비량은 45,362 천배럴 ( 16년경유소비의 27.2%) 이다. 그렇다면감소하게되는경유소비량은 39,056천배럴일것으로예상된다. 자동차용경유의 2016년 - 41 -
평균세전가가 442.29 원 /L 이므로경유승용차퇴출에따른예상매출감소분은 3 조 1,897 억원으로예상된다. 이는 16 년도정유 4 사의매출액의 4.27% 규모이다. < 그림 24> 예상매출감소분 * 자료 : 석유공사, 국토교통부통계누리 * 기준 : 2016 년 - 42 -
정유 4 사가운데에서도전체매출중내수경유판매비중이 22.98% 로다른정 유사들에비해높은 D 사에상대적으로큰영향이있을것으로예상된다. 구분 < 표 30> 국내 4 개정유사별경유매출 ( 내수및수출 ) 비중 경유매출 합계 (A+B) 내수 (A) 수출 (B) ( 단위 : 백만원 ) 전체매출 ( 연결합계 ) A 사 B 사 C 사 매출액 16,537,454 4,688,518 4,146,566 39,520,839 전체매출대비 41.84% 11.86% 10.49% 100% 매출액 6,083,553 2,873,234 3,210,299 25,770,243 전체매출대비 23.61% 11.15% 12.46% 100% 매출액 4,376,736 2,370,961 2,005,775 16,231,843 전체매출대비 26.82% 14.53% 12.29% 100% D 사 매출액 3,993,387 2,583,358 1,410,029 11,242,125 전체매출대비 35.52% 22.98% 12.54% 100% * SK 이노베이션의경우경유의해외매출분은생략되어있음 ( 경유매출합계금액에는포함 ) * 자료 : 각사 2016 년사업보고서 ( 금융감독원전자공시 ) 경유승용차퇴출에따른정유업계의매출감소에대비하기위해서는정유사들은경유생산을줄이거나, 이를수출로전환해야한다. 석유제품은연산품이므로, 원료 ( 원유 ) 를투입하면휘발유, 경유, B-C, 나프타, LPG 등 14종의서로다른제품이동시에생산된다 (< 그림 26> 참고 ). 따라서특정석유제품, 즉경유의생산량만을조절하기에는한계가있다. 그렇다면, 경유수출을늘려야하나, 이과정에서다양한비용이수반되고, 수출전환을위한시장확보가선결되어야한다. < 그림 25> 2016 년국내경유생산량과수요처 * 자료 : Petronet - 43 -
< 그림 26> 석유정제공정도현황 가스회수시설 휘발유 용제 상 나프타 압 등유탈황시설 등유 증 원유 류 항공유 탑 경유탈황시설 경유 감압증류시설 아스팔트 중질유 분해 탈황 기타제품 시설 중유 윤활기유제조시설 윤활기유 - 44 -
➁ 경유수출환경악화 경유수출의 78% 는아시아권역에서이루어진다. 아시아권역중에서도싱가포 르, 대만, 호주에수출이집중된다. 싱가포르는아시아권역의오일허브이고, 대만 은대만내원유정제시설폐쇄, 선박용경유수요증가로경유수입수요가크다. 호주는노후정유시설이폐쇄되면서경유포함석유제품자급률이떨어지고있다. 중국경유수출이크게증가했는데, 이는중국경유환경기준강화에따른일시적 인한국산고품질경유수입수요증가이다. < 표 31> 경유수출동향 11 12 13 14 15 16 싱가포르 34,393 47,040 51,837 66,947 48,852 38,972 대만 9,084 16,714 19,866 14,070 15,392 25,653 호주 7,034 15,543 16,331 22,066 26,904 21,857 앙골라 - - 2,969 725 1,264 13,431 중국 9,751 6,384 1,900 1,381 2,772 10,116 말레이지아 588 11,829 13,298 1,813 18,083 8,896 인도네시아 37,355 30,004 17,713 21,852 12,705 7,917 네덜란드 8,310 1,062 6,875 4,877 7,814 6,410 전체 159,181 176,464 163,759 174,142 171,999 175,032 * 자료 : 석유공사 * 단위 : 천배럴 향후아시아권역내경유수출환경은밝지않다. 중국과의수출경쟁심화, 인도네시아의정제시설증설등으로아시아로의경유수출은 160,031 천배럴 ( 14 년 ) 에서 136,382 천배럴 ( 16년) 으로지속적으로감소하고있다. 중국정제시설은 7,752 천배럴 /day( 05년) 에서 14,262 천배럴 /day( 15년) 로두배가까이증설되었다. 인도네시아도아람코 ( 사우디 ), 로즈네프트 ( 러시아 ) 등메이저정유사들이정유플랜트설비투자를진행중이다. 더군다나해당경쟁정유사에서설비투자를담보로제품수입을요구하면서석유수입선이해당국으로변경되고있는상황이다. 말레이시아는한국의여수석유화학단지에비견되는뿡어랑종합석유화학단지 (PIPC:Pengerang Intergrated Petroleum Complex) 를구축하고있다. 이는총 8,900헥타르에총투자규모가 US$ 600억달러에달하는대형프로젝트인데, 완공시 1,000 천배럴 /day의정제능력을갖추게된다. 현재말레이시아의정제능력이 612 천배럴 /day이고석유소비는 831 천배럴 /day인점을감안할때, 향후말레이시아도석유제품수출국의대열에합류하게된다. - 45 -
< 표 32> 국가별정제능력및석유소비 구분 05 09 11 13 14 15 국가 정제 소비 정제 소비 정제 소비 정제 소비 정제 소비 정제 소비 호주 718 881 734 940 742 990 662 1,014 536 993 443 1,006 중국 7,752 6,900 9,479 8,279 10,834 9,791 13,304 10,732 14,109 11,201 14,262 11,968 인도 2,558 2,606 3,574 3,237 3,795 3,488 4,319 3,727 4,319 3,849 4,307 4,159 인도네시아 1,057 1,303 1,085 1,297 1,041 1,589 1,077 1,643 1,055 1,676 1,116 1,628 일본 4,531 5,354 4,630 4,389 4,274 4,441 4,123 4,531 3,749 4,309 3,721 4,150 말레이시아 522 637 572 679 601 717 612 800 612 803 612 831 한국 2,598 2,312 2,746 2,339 2,864 2,394 2,878 2,455 3,110 2,454 3,110 2,575 대만 1,159 1,052 1,197 1,020 1,197 983 1,197 1,010 1,197 1,019 988 1,031 이란 1,692 1,699 1,860 2,008 1,860 1,904 1,985 2,048 1,985 2,013 1,985 1,947 사우디 2,107 2,203 2,109 2,914 2,107 3,295 2,507 3,469 2,899 3,732 2,899 3,895 UAE 620 502 700 594 705 722 710 765 1,143 832 1,143 901 * 자료 : BP(2016 년 6 월 ) * 단위 : 천배럴 /Day 운송비용측면에서도다른글로벌정유회사에비해국내정유사의對동남아시아 오세아니아수출경쟁력은양호하지않다. SRC, Yasref을제외하고주요경쟁정유사는한국평균보다더경쟁력이있고, 이는향후 2020년에도마찬가지일것으로예측되었다. IHC는 2020년까지한국은아시아와중동에서주요경쟁국중에가장취약할것으로전망하였다. < 그림 27> 호주 / 인도네시아도착운송비용벤치마크 * 자료 : 2015 IHS - 46 -
정리하자면, 경유수출이주로이루어지는아시아권역에대한수출환경은정제 시설증가, 주요경쟁사대비낮은운임경쟁력으로좋지않다. 그래도유럽과아 프리카로수출다변화를꽤하고있는일부정유사들은타사에비해내수경유판 매량을수출로전환하기용이해보인다. < 표 33> 16 년정유사별경유수출동향 A B C D 싱가포르 22,370 8,153 3,554 4,565 대만 7,213 8,828 2,439 6,707 호주 766 7,216 7,036 2,846 앙골라 12,411 749 270 - 중국 3,957 4,236 1,432 492 말레이지아 2,252 5,105 741 252 인도네시아 6,939-665 - 네덜란드 2,203 749 3,458 - 영국 5,134 786 - - 전체 68,655 51,786 30,198 16,986 * 자료 : 석유공사 * 단위 : 천배럴 6. 시사점 ➀ 경유차의장점및배출가스저감기술의개발성과를고려하여야한다. 본고에서살펴본바와같이경유차는높은열효율과연비등포기할수없는장점을가지고있다. 미세먼지 (PM) 와질소산화물 (NOx) 이다량배출된다는단점은 DPF와 SCR( 촉매제로질소산화물을획기적으로줄일수있는요소수를적용 ), LNT( 질소산화물후처리장치 ), LNC( 대용량의촉매 ) 등의기술을적용해개선했다. 또한이와같은환경성향상을위한기술개발은지속되고있다. 특히경유차는온실가스 ( 이산화탄소, CO 2 ) 저감에강점을지니는데, 경유차보급은자동차제작사의부문별온실가스감축에서가장큰역할을담당할것으로보 고있다. < 그림 29> 와같이경유차는파리기후협약이행에있 어서핵심적인역할을할것으로분석하고있다. 그동안환경성개선을이룬경유차의족적과이산화탄소감축성과를미루어볼때, 경유차는결코포기할수없는이동수단이다. - 47 -
< 그림 29> 자동차제작사온실가스감축부문별기여도 (EU 기준 ) * 자료 : Diesel controversy-temporary shock or paradigm shift in powertrain?' Roland Berger, 2015.10 ➁ 국내자동차산업의경쟁력에미치는영향을면밀히검토해야한다 자동차산업은부품제조와조립, 판매, 정비, 할부금융, 보험을포함하는광범위한연관산업을가지고있는대표적인종합산업이다. 전후방산업에대한파급효과와규모의경제효과가크며, 지속적인첨단기술개발과성장이필수적인산업이다. 따라서 경유승용차퇴출 은자동차내수판매감소, 자동차수출경쟁력상실, 통상압박으로등자동차산업에끼칠부정적영향을면밀히검토하여결정해야한다. ➂ 경유차퇴출이미세먼지감축의효율적수단인지에대한신중한검토가필요하다. 우선퇴출조치로얻을수있는편익 (Benefit) 은국내배출미세먼지 (PM10) 2.3% 감소이다. 휘발유, LPG 차량의미세먼지가계상되지않았다는점을고려하면이비중은더낮아지고, 미세먼지의절반이상이중국에서비롯된다는점을 - 48 -
고려하면이비중은더더욱낮아지게된다. 사실상이조치로얻은수있는미세먼지저감효과는제로 (zero) 에가깝다. 한편, 동조치에따른비용 (Cost) 은소비자편익감소와자동차 정유산업경쟁력상실이다. 더이상소비자는토크가높고연비가좋은경유승용자동차를저렴하게이용하지못하게된다. 더불어, 국가경제에큰부분을차지하는자동차와정유산업은본고에서분석한바와같이부정적영향을받게된다. 낮은예상편익과높은예상비용을종합하면, 미세먼지저감조치로경유승용차퇴출은부적절하다는결론을도출할수있다. < 그림 28> 경유승용차미세먼지 (PM10) 배출기여도 * 자료 : 국립환경과학원 * 기준 : 2013 년, 전국 주 ) 동자료에는휘발유 LPG 차량의미세먼지배출계수가 0 으로산정되어있음 05년의경유승용차허용조치는다양한측면 ( 산업 환경등 ) 이고려되었고, 오랜기간공론화과정을거친후사회적합의를통해결정되었다. 정책일관성과복잡하게얽힌이해관계를합리적으로풀기위해서다양한분야의전문가들의의견을종합적으로청취하여, 환경개선과국가경쟁력을증진시키는길이진정어디에있는지에대한신중한접근이필요하다. - 49 -