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시속 1천km 첨단자동차 시대, 증기기관자동차 속도경쟁?
증기기관 최고시속 225km, 꾸준한 계발 이어져
전장이 7663mm, 큰 덩치에도 놀라운 속도
승인 | 김태우 기자 | ghost0149@mediapen.com
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 승인 2017-08-12 09:27:42
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[미디어펜=김태우 기자]내연기관 엔진조차 구형으로 붙일 날이 멀지 않았지만 최초의 자동차인 엔진이었던 증기기관의 연구가 계속되고 있다. 

최근 강화된 환경규제와 기술의 발달로 연료를 태워서 자동차를 움직이는 것 자체를 줄이려는 노력을 하고 있고 한정된 자원을 보호하자는 차원에서도 가솔린과 디젤을 대신할 차세대 연료개발이 한창이다. 

   
▲ 증기기관자동차의 최고속도는 일반 자동차와 비슷한 수준인 139.843mph(225km/h)의 속력을 기록했다. 이는 영국 출신의 드라이버 찰스 버넷이 지난 2009년 8월 미국 캘리포니아의 에드우즈 공군기지에서 얻은 기록이다.


현재까지는 전기를 활용해 모터를 움직여 동력을 만드는 전기차가 각광받고 있다. 하지만 전기에너지를 저장하고 운반에 필요한 배터리의 충전시간이 걸림돌로 작용하고 있다. 이에 다른 방식의 충전이나 대체 에너지를 개발을 진행중이다. 

차세대 연료로는 무공해 연료인 수소가 각광받고 있다. 수소는 자연계에서도 쉽게 얻을 수 있고 많은 연료중 하나이기 때문에 미래 중요한 연료로 불리고 있다. 현재까지는 일본과 한국에서 상용화에 성공했고 꾸준한 기술개발을 위해 노력중이다.

이런 첨단의 기술이 소개되고 있는 현재 최초의 자동차 동력기관으로 사용된 증기기관차가 일부 괴짜 과학자들의 노력에 의해 명맥을 잇고 있다. 

최초의 증기기관차는 프랑스의 군사기술자인 퀴뇨(Nicolas-Joseph Cugnot)가 만든 것으로 알려져 있다. 그는 1769년에 증기기관차에 대한 모형을 제작한 후 1770년과 1771년에 세 바퀴를 가진 증기마차를 만들었다. 

하지만 퀴뇨의 증기마차는 기껏해야 15분밖에 달리지 못했으며, 한 번 달린 후에는 증기가 다시 채워질 때까지 엔진을 정지시켜야 했다. 

더욱이 당시 증기자동차의 속도는 현재 생각하는 경차의 속도는 상상도 못했고 사람이 걷는 것보다 느려 이동수단으로서 큰 도움이 되지 못했다. 보일러를 가동시키며 발생하는 매연으로 도로를 지날 때마다 천대받고 구박받기도 일수였다. 

이런 퀴뇨의 증기기관차는 1771년에 만든 두 번째 증기마차는 운행 도중에 병기창의 벽에 부딪혀 산산조각이 나고 말았다. 이것이 인류 최초의 자동차 사고로 알려져 있다.

하지만 이런 증기기관차를 꾸준히 발전시켜 현재 빠른 속도로 이동할 수 있는 차량을 만들어냈다. 

   
▲ 증기기관차의 구조


현재 지상을 달리는 자동차 중 가장 빠른 속도로 이동하는 차량의 속도는 1228km/h다. 무서운 속력답게 생긴 것도 자동차 보다 비행기에 가까워 보인다. 하지만 이속도를 넘는 차량이 현재 제작중에 있는 것으로 알려졌다.

반면 증기기관자동차의 최고속도는 이것보다 한참 늦지만 일반 자동차와 비슷한 수준인 139.843mph(225km/h)의 속력을 기록했다. 

이는 영국 출신의 드라이버 찰스 버넷이 지난 2009년 8월 미국 캘리포니아의 에드우즈 공군기지에서 얻은 기록이다.

이전의 최고 기록은 1906년 데이토나 비치 로드에서 미국인 프레드 매리어트가 스팀카 스탠리(사진 아래)로 세운 127mph(204km/h)였다.

무려 103년 만에 증기 자동차 스팀카의 최고속 기록이 깨진 것. 버넷의 스팀 차는 증기 발생을 위해 필요한 보일러의 중량을 상쇄시키기 위해 탄소섬유과 알루미늄 등 경량화 소재로 섀시를 만들고 공기역학에 최적화된 외장 디자인을 하고 있다.

구동은 액화석유가스(LPG)로 50ℓ의 물을 400℃ 이상으로 펄펄 끓여 12개의 보일러에 증기를 보내 이뤄진다.

그러나 당시 버넷의 스팀카는 6.5마일(10.4km) 남짓을 달리는데 그쳐 퀴뇨의 증기기관차가 처음 등장한 지 240년이 지났어도 짧은 주행거리의 숙제는 해결하지 못했다.

한편, 버넷의 스팀카는 보일러 등 특수한 장비의 탑재로 전장이 7663mm에 달했다. 증기로 작동하는 엔진은 투 스테이지 터빈으로 최고 1만3000rpm의 엔진 회전수를 만들어 낼 수 있었다.
[미디어펜=김태우 기자]

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