KOTI 한국교통연구원

# 최근 요소수 대란으로 대형 화물차 기사들은 생계에 어려움을 겪을 정도로 수많은 디젤 자동차들의 발이 묶였습니다. 요소수 대란 사태는 왜 일어난 것인지, 디젤 엔진에서 요소수가 어떤 역할을 하는지 살펴볼까요?

​

# 이번 요소수 대란은 중국의 석탄 수급 불균형에서 시작되었는데 2022년 베이징 동계올림픽을 앞두고 친환경 국가임을 강조하고자 석탄 생산 감축에 들어갔습니다. 요소는 석탄을 활용해 생산되며 비료의 중요한 원료인데, 중국이 겨울 밀 농사를 앞두고 비료 가격 안정화를 위해 요소 수출을 사실상 중단하면서 국내 요소수 부족 사태를 일으켰습니다.

​

# 이 문제의 중심 요소수는 요소 32.5퍼센트, 증류수 67.5퍼센트의 비율로 혼합한 액체입니다.

문제는 핵심 원료인 요소가 국내에서 생산되지 않는다는 것입니다. 우리나라에서 요소수 공급이 필요한 차량은 약 215만 대(디젤 승용차: 133만 대/화물차 : 55만 대)라고 합니다. 현재 우리나라는 요소의 대부분을 중국에 의존하고 있으며, 이러한 상황이 지속된다면 차량 문제, 비료 수급 등 사회 전반에 큰 문제가 발생하게 될 것입니다.

​

# 그렇다면 왜 디젤 자동차에는 요소수가 필요할까요?

디젤 엔진은 고온의 압축된 공기에 연료를 분사해 자연 발화시키는 방식으로, 가솔린 엔진에 비해 열효율과 힘이 뛰어나지만 환경문제에는 매우 취약합니다. 분사된 연료가 완전히 연소하지 않으면 매연이 발생하는데, 도로에서 오래된 디젤 자동차가 내뿜은 검은 연기가 바로 이것입니다.

# 또한 ‘질소산화물(NOx)’을 만들어내는데, 질소산화물은 인체에 해로운 물질로 산성비와 오존층 파괴의 원인으로 꼽힙니다. 바로 이때, 요소수가 디젤 차량에 들어가면 열을 받아 암모니아로 바뀐 후 질소산화물과 만나게 되고 화학반응이 일어나면서 질소산화물을 물과 질소로 분리합니다.

​

# 유럽에서는 오래전부터 자동차의 질소산화물 배출을 엄격히 제한해왔습니다. 유럽의 유로6(경유차 배기가스 규제 정책)에서는 기존의 유로5보다 질소산화물을 50% 이상 낮추도록 조치했고, 기존의 EGR(배출된 가스를 엔진으로 재순환시켜 온도를 낮춤으로써 질소산화물을 줄이는 방식)방식으로는 더 이상 유로6 기준을 충족시키기가 어려워졌습니다.

​

# 강화된 환경규제에 대응하기 위해 자동차 업체들은 EGR대신 SCR(선택적 환원 촉매 장치) 방식으로 질소산화물을 처리하게 되었는데요, 최근 문제가 된 요소수가 바로 SCR 방식에 사용됩니다. 우리나라에서는 2015년부터 배출가스 규제를 유로6 기준으로 시행하면서 제조사들도 SCR을 디젤 자동차에 필수로 장착하기 시작했습니다.

​

# 2019년부터는 디젤 자동차 SCR 장착이 의무화되면서 최근 출시되는 디젤 차량은 모두 요소수를 사용합니다. SCR이 설치된 차량은 요소수가 없을 경우 차량 시동이 걸리지 않거나 출력이 저하되는 등 사실상 운행이 불가능합니다. 요소수 대란이 장기화할 경우, SCR이 설치된 차량 215만 대가 멈추는 최악의 상황이 닥칠 수도 있는데, 여기에는 물론 구급·소방·경찰차 등 긴급차량과 청소·물류 등 사회 필수차량도 포함되어 있습니다.

​

​

# 정부에서는 요소 수입국 다변화, 산업용 요소수에서 차량용으로의 용도 전환, 긴급차량과 사회 필수차량에만 요소수 없이 운행할 수 있도록 한시적 규제 완화, 제어 로직 개조 등의 해결방안 등을 검토 및 고려중입니다. 하지만 개조 및 원상복구에는 적지 않은 비용이 들며, 전 세계적인 환경 규약에도 역행해 어떤 방법이든 근본적인 해결책은 될 수 없습니다.

​

# 장기적으로는 특정 국가에 대한 의존도를 줄이고, 중요한 전략자원이라고 판단되면 경제성과 관계없이 일부 국내 생산도 고려해야 할 것입니다. 아무도 예견하지 못한 이번 요소수 대란으로, 평소에 너무 값싸고 흔해서 그 소중함을 잊고 지내는 물건들의 본질과 가치에 더 집중해보는 계기가 되기를 바랍니다.

​

* 해당 카드 뉴스는 한국교통연구원의 월간 교통 2021-11중 ‘요소수 대란과 디젤 자동차“를 수정·보완한 뒤 제작하였습니다.