겨울에 떨어지는 연비, 이유는 무엇일까?

어느덧 2022년이 지고 2023년이 되었다. 먼저 독자들에게 새해 복 많이 받으라는 말을 먼저 전하고 시작하겠다. 새해가 되었지만, 날은 여전히 춥다. 추운 겨울날에는 차를 운행하는 사람들이 한 가지 체감하는 부분이 있는데, 다른 때보다 연비가 떨어진다는 점이다.

실제로 겨울에는 다른 계절에 비해 연비가 적게는 10%, 많게는 30% 정도 떨어진다고 한다. 겨울철 자동차 연비는 왜 떨어지는 것이며, 연비를 높일 방법은 무엇이 있는지 살펴보자.

사람도 운동 전에 준비 운동을 해야 몸이 잘 풀리고 부상도 예방할 수 있다. 마찬가지로 자동차 역시 엔진이 어느 정도 데워져야 최대의 효율을 발휘한다. 최적의 효율을 발휘하는 엔진 온도는 종류마다 다르지만, 통상적으로 85도에서 90도 사이 정도이며, 냉각수도 히터 작동을 위해 어느 정도 데워져야 한다.

엔진이 데워지지 않으면 냉각수 역시 데워지지 않으며, 냉각수의 비열은 높은 편이라 엔진이 데워져도 냉각수가 데워지는 데에는 시간이 걸린다. 이 상태에서는 히터 코어 역시 차가운 상태이니 히터를 틀어도 찬 바람만 계속 나오게 된다.

엔진을 데우기 위해서는 당연히 연료를 사용하게 되는데, 겨울에는 엔진 온도가 다른 계절보다 낮기 때문에 최적 온도까지 올리기 위해 연료를 더 많이 사용하게 되고, 이것이 연비 저하로 이어진다. 흔히 냉간 시동이라고 해서 엔진이 차가운 상태에서 시동을 걸 경우 평소보다 큰 소리가 발생하는데, 예열 과정에서 연료를 많이 폭발시켜서 그런 것이다.

위 항목과 어느 정도 연결되는 부분이다. 액체의 물성 중에서는 점도가 있는데, 이 점도는 온도에 따라 변한다. 특히 오일류는 온도에 따른 점도 변화가 큰 편이다. 온도가 높을수록 점도가 낮고, 온도가 낮을수록 점도가 높다. 점도가 높을수록 액체가 끈적거린다.

자동차에는 엔진 내부를 순환하는 엔진오일이, 변속기 내부를 순환하는 변속기 오일이 있는데, 점도가 높으면 엔진과 변속기가 작동하는데 마찰을 많이 일으킨다. 마찰이 많을수록 동력 손실이 커지며, 손실되는 동력을 보충하기 위해 연료를 더 많이 사용하게 된다.

타이어 내부에는 공기가 들어있는데, 이 공기는 온도에 따라 압력과 부피가 변한다. 이상기체법칙(PV=nRT)에 의해 부피가 일정할 때 기체 압력은 온도에 정비례한다.

타이어 공기압이 낮아지면 더 많은 부분이 지면에 닿기 때문에 회전 저항(타이어 노면 마찰에 따른 에너지 손실)이 커져 연료 소모가 많아진다. 기온 20도 대비 0도에서는 공기압이 93% 수준으로, 영하 10도에서는 90%로 떨어진다. 공기압이 10% 낮아질 때마다 연비는 2% 정도 떨어진다.

자동차에는 다양한 전자제품들이 있는데, 겨울이 되면 열선 시트, 열선 스티어링 휠, 뒷유리 열선, 사이드미러 열선을 추가로 작동시키게 된다. 이들 전열 제품은 전력을 많이 소비한다. 이 전력은 엔진과 함께 작동하는 발전기가 생산해내는데, 전력 소비가 많아질수록 발전기는 전력을 더 많이 만들어내야 하며, 엔진 역시 연료를 더 많이 소비해야 한다.

겨울철 연비를 높일 방법을 살펴보자. 첫 번째로 출발 전 차를 예열해 두는 것이다. 오래 할 필요 없이 1분이면 충분하다. 예열을 너무 오래 하면 되레 연료만 낭비될 뿐이며, 엔진오일 수명이 짧아지면서 되려 연비를 떨어트리는 원인이 될 수 있어 1분만 예열하고 그 이후로는 차를 천천히 운행해 가면서 최적 온도까지 엔진을 데워주는 것이 차량 컨디션에도 연비에도 좋다

겨울철 연비를 높일 방법을 살펴보자. 첫 번째로 출발 전 차를 예열해 두는 것이다. 오래 할 필요 없이 1분이면 충분하다. 예열을 너무 오래 하면 되레 연료만 낭비될 뿐이며, 엔진오일 수명이 짧아지면서 되려 연비를 떨어트리는 원인이 될 수 있어 1분만 예열하고 그 이후로는 차를 천천히 운행해 가면서 최적 온도까지 엔진을 데워주는 것이 차량 컨디션에도 연비에도 좋다.

타이어 공기압을 자주 체크해 주고, 부족하다면 채워주는 것이 좋다. 타이어 공기압 적정 수치는 자동차 설명서나 운전석 도어 안쪽에 적혀 있다. 모든 타이어에는 최대 공기압 수치가 측면에 적혀 있는데, 이 수치의 80~85% 정도가 적정 공기압이니 사제 타이어로 교체했다면 참고하자.

하이브리드 자동차라면 시동을 켠 초기에는 냉각수 가열을 위해 엔진 가동이 필요한 히터보다는 배터리로만 작동할 수 있는 열선 시트나 열선 스티어링 휠 기능을 켜는 것이 좋다. 히터는 운행하면서 냉각수가 어느 정도 데워진 후 트는 것이 좋다.

주차 장소도 신경 써주면 연비 향상에 도움 된다. 지하 주차장이나 바람이 잘 안 들어오는 실내 주차장, 햇빛이 잘 드는 야외에 주차하는 것이 좋다. 그 외에 급출발/급제동/급가속을 자제하고 트렁크 짐을 비워주는 기본적인 방법도 함께 곁들여주면 좋다.