요즘 엔진중에도 물을 함께 넣는 엔진이 있을까요?
옛날 일부 엔진에는 기름과 물을 함께 넣기도 했다고 알고 있는데요. 요즘에도 이런 방식을 쓰는 곳이 있는지 궁금합니다. 만약 전혀 쓰이지 않고 있다면 그 이유도 궁금합니다. 단순히 효율성 때문인지, 아니면 그 외 이유가 있는지요?
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.
옛날 증기기관에서는 물을 끓여 만든 증기로 피스톤을 움직였고 윤활용으로 기름을 함께 사용했습니다.
그러나 현대 내연기관은 연료만을 연소시키며 물은 엔진 내부에 들어가면 오히려 손상을 일으킵니다.
일부 실험적 기술로 ‘워터 인젝션(물 분사)’이 사용되기도 하지만 이는 냉각 및 효율 향상을 위한 보조 장치일 뿐입니다.
따라서 현재 상용 차량이나 엔진에서는 기름과 물을 직접 섞어 사용하는 방식은 거의 없습니다.
이렇게 함께 사용하면 부식, 폭발 불안정, 윤활 문제 등으로 인해 효율성과 내구성이 크게 떨어지기 때문입니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
과거에는 특정 목적으로 물을 연료에 첨가하거나, 물을 이용한 에너지 추출 방식에 대한 연구가 있었던 것으로 알려져 있습니다. 하지만 요즘 개발되는 주류 엔진에서는 물을 주 연료원(기름과 함께 연소시키는 방식)으로 사용하는 경우는 거의 없습니다. 대신, 소량의 물을 다른 용도로 사용하는 기술은 존재합니다. 예를들어, 일부 고성능 터보 엔진엔서는 인터쿨러에 물을 분사하여 흡기 온도를 낮추고 출력을 높이는 워터 스프레이 시스템을 사용하기도 합니다. 이는 연료로 물을 사용하는것이 아니라 엔진 효율을 높이기 위한 냉각 목적입니다.
물기반 엔진과 같은 혁신적인 기술은 현재도 연구 개발이 진행 중이며, 일론 머스크와 같은 인물들이 전기차의 한계를 뛰어넘을 잠재력을 가진 기술로 언급하기도 했습니다. 이러한 개념들은 물에서 수소를 추출하여 연료로 사용하건, 전혀 새로운 에너지 변환 방식을 활용하는 것을 목표로 합니다.
만약 전혀 쓰이지 않고 있다면 그 이유도 궁금합니다. 단순히 효율성때문인지, 아니면 그 외 이유가 있는지요?
주된 이유는 바로 에너지 효율성과 기본적인 화학 원리 때문입니다. 물(H2O)은 이미 수소가 산소와 결합하여 안정된 상태로 연료로 사용하려면 물을 수소와 산소로 분해해야 합니다. 이 분해 과정에서 에너지가 투입되어야 하기 때문에 현재까지는 이 과정에서 얻는 에너지보다 투입되는 에너지가 더 커서 상업적으로 효율적인 연료원이라고 보기 어렵습니다. 기존의 화석 연료처럼 직접연소시켜 에너지를 얻을수있는물질이 아니기 때문입니다.
안녕하십니까!
아래와 같이 답변드립니다.
옛날 일부 엔진에는 기름과 물을 함께 넣기도 했다고 알고 있는데요. 요즘에도 이런 방식을 쓰는 곳이 있는지 궁금합니다.
답변)
엔진을 자동차엔진이라고 우선 정의하고, 기름을 자동차엔진 연료, 즉 휘발유 또는 경유라고 정의한다면,
요즘에는 연료에 물을 함께 넣지 않습니다.
연료생산업체에서 자동차연료(휘발유, 경유) 내에 수분함유량은 일반적으로 0.01%이하로 제한하고 있습니다.
만약 전혀 쓰이지 않고 있다면 그 이유도 궁금합니다. 단순히 효율성 때문인지, 아니면 그 외 이유가 있는지요?
답변)
기름을 자동차엔진 연료, 즉 휘발유 또는 경유라고 정의한다면, 연료에 물이 일정 비율 섞여 있다면,
우선 엔진의 성능저하, 출력저하, 효율저하 발생하고,
불완전연소에 따른 엔진 이상소음 발생, 불완전연소 배기가스 발생이 발생합니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
사실 물과 혼합하는 개념은 사용되지 않는 개념이긴 한데, 워터 인젝션 시스템 등 일부 터보 엔진이나 제트 엔진에 사용된 기술을 말씀하신다면, 현재 개발된 기술에서는 이제는 더 이상 물과 혼합을 사용하지 않아도 되기 때문에 수요가 거의 없는 편 이긴 합니다.