[과학을읽다]여름철 차량 연료 너무 많이 먹는다고?

무더운 여름철이면 이상하게 연료 소모가 많다는 생각 안드시나요 [사진=아시아경제DB]

[아시아경제 김종화 기자]무더운 여름이면 어쩐지 자동차의 연료가 빨리 소모되는 것 같지 않나요? 난폭운전이 습관이 된 운전자도 여름에만 난폭운전하는 것이 아닌데 유독 여름에만 연료 소모가 더 많아 왜 그런지 궁금했던 적 있으시죠?

보통은 에어컨을 계속 켜놨기 때문에 겨울철보다 연료 소모가 빠를 것이라고 생각하고 크게 문제삼지 않고 넘어가는 경우가 많습니다. 실제 히터보다 에어컨을 켜는 것이 연료 소모가 더 많기는 합니다. 그런데 가장 중요한 포인트는 연료의 증발입니다.

매년 여름 무더위가 지속되면 자동차 연료통에 든 연료뿐 아니라 주유소의 기름탱크에 든 석유제품들도 비상이 걸립니다. 겨울철에 비해 증발하는 양이 많기 때문입니다.

석유제품은 온도 변화에 따라 부피가 변합니다. 기준온도 15℃에서 1℃만 상승해도 부피가 팽창하면서 공중으로 사라지는 양이 적지 않습니다. 특히 자동차를 주유할 때 기온이 높으면 지불한 돈 만큼 주유되지 못할 경우도 있습니다. 같은 금액을 주유했는데도 연료게이지의 눈금이 이전보다 적을 경우 증발됐다고 볼 수 있겠지요.

그렇다면 여름철 주유 시점은 언제가 좋을까요? 햇빛이 쨍하게 내리 쬐는 무더운 한낮이나 아직 더위가 가시지 않은 해 질 녘은 분명 아닐 것입니다. 이왕이면 선선한 아침에 주유하는 것이 기름값을 절약하는 방법입니다.

석유제품은 저마다의 특징이 있습니다. 특히 자동차의 연료로 사용되는 휘발유와 경유의 성질에 대해 이해할 필요가 있습니다.휘발유는 원유를 분별증류했을 때 30~200℃ 범위에서 끓는 액체를 뽑아낸 것입니다. 여기서 분별증류란, 서로 잘 섞여 있는 액체혼합물을 끓는점 차이를 이용해 분리하는 방법입니다. 주로 원유를 각 유종별로 분리할 때 사용하는 방법이지요.

일반 가정의 난방유로 사용하는 등유는 150~240℃, 디젤 연료로 사용되는 경유는 200~350℃, 산업용으로 공급되는 중유는 300~350℃, 석유가스는 25℃ 이하에서 끓는 액체를 분리한 것입니다. 쉽게 설명하면, 휘발유는 30℃가 넘으면 끓고, 경유는 200℃가 넘어야 끓는다는 말입니다. 휘발유는 다른 유종에 비해 쉽게 끓어오르는데 이는 다른 유종보다 쉽게 증발한다는 뜻입니다.

휘발유는 이처럼 상온에서 증발하기 쉬운 성질을 가졌습니다. 이는 상온에서 부피가 쉽게 변한다는 뜻인데, 액체의 부피가 변한다는 것은 액체의 양이 많아지는 것이 아닌 기체화 된다는 말입니다. 물론 연료탱크 속에서는 방울로 맺히겠지만 더위에 오래 주차해 두거나 주유 중일 경우에는 증발할 수 있겠지요.

물체를 가열했을 때 그 길이나 체적이 증대하는 비율을 온도로 나타낸 값을 '팽창계수(expansion coefficient)'라고 합니다. 보통 길이가 늘어나는 것은 '선(線) 팽창계수', 체적(부피)이 늘어나는 것을 '체적 팽창계수'라고 하는데 일반적으로 팽창계수라고 할 때는 이 체적 팽창계수를 말합니다.

휘발유의 팽창계수는 기온이 1℃ 높아지면 0.11%의 부피가 증가합니다. 경유는 휘발유보다 훨씬 덜하긴 하지만 같은 상황에서 경유도 0.08%씩 부피가 달라집니다. 휘발유의 경우 기온이 40℃ 가까이 올라가면 양에 따라 다르겠지만 대체로 1% 정도는 공중으로 날아가 버린다는 것이 전문가들의 의견입니다.

즉 휘발유는 온도 변화에 민감하기 때문에 온도가 낮을수록 같은 부피당 연료로 사용할 수 있는 휘발유의 양은 많아지는 것이지요. 한국의 날씨는 일교차가 큰 편입니다. 그래서 비교적 선선한 아침에 주유하는 것이 싼 주유소를 찾아서 멀리 가지 않고 단돈 500원이라도 아낄 수 있는 방법입니다.

겨울에도 여름과 같이 주유량이 모자란다는 생각이 들면 주유소의 계량을 의심할 수 있습니다. 겨울에 보일러 파이프와 열선 등을 이용해 석유제품의 온도를 인위적으로 올려 부피를 늘리는 방법으로 악용될 수도 있으니까요. 요즘에도 이런 식으로 영업하는 주유소는 없겠지요?

여름철 자동차 연료 소모가 많은 이유, 에어컨 때문만이 아니라는 사실 아셨지요? 휴가 중 가족과 캠핑을 갔는데 연료가 떨어졌다면 무더위와 상관없이 서둘러 가서 주유해야겠지만, 거리와 시간적 여유가 있다면 휘발유가 덜 증발할 수 있는 시간까지 기다렸다 주유하는 것도 생활의 지혜입니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr