▲ 기름이 중간 정도 채워진 자동차 계기판 <출처=Pixabay>

휘발유 가격은 국제 유가와 환율, 시장 상황에 따라 변동폭이 크다. 차량 감가상각을 제외하면 연료비는 자동차 유지비에서 큰 비중을 차지하는 항목 중 하나다.

대부분 운전자에게 주유비 상승은 부담스러운 일이다. 연료는 자동차를 운행하는 데 반드시 필요한 소비 항목이기 때문에 완전히 피하기 어렵다. 하지만 연료 가격이 일정 수준 이상 오르면 운전자들은 자연스럽게 연비를 높이고 주유비를 줄일 방법을 찾게 된다.

연료 소비를 줄이는 방법은 여러 가지다. 가장 단순한 방법은 주행 거리를 줄이는 것이지만, 현실적으로 쉽지 않은 경우가 많다. 그렇다면 같은 거리를 더 적은 연료로 이동하는 방법을 고민하게 되는데, 그중 하나가 바로 주행 속도를 낮추는 것이다.

미국 정부가 운영하는 에너지 정보 사이트 에너지닷고브(Energy.gov)에 따르면 일반적인 중형 가솔린 차량은 시속 90km 부근에서 가장 높은 연비 효율을 보인다.

반면 속도가 시속 120km까지 올라가면 연비는 크게 떨어진다. 실제 데이터 기준 시속 72km에서는 약 18.3km/ℓ 수준의 연비를 기록했지만, 시속 120km에서는 약 13.6km/ℓ 수준까지 낮아진다. 이는 연비가 약 25% 떨어지는 셈이다.

같은 거리를 기준으로 보면 체감 차이는 더 커진다. 연비가 18.3km/ℓ에서 13.6km/ℓ로 낮아질 경우, 같은 거리를 달리는 데 필요한 연료량은 약 34% 늘어난다. 고속 주행이 주유비 부담을 키우는 이유다.

# 고속 주행에서 연비가 나빠지는 핵심 원인

이러한 현상의 핵심 원인은 공기저항이다. 자동차 제조사들은 공기저항이 연비에 미치는 영향을 잘 알고 있으며, 이를 줄이기 위해 차체 형상과 범퍼, 그릴, 언더커버, 사이드미러, 휠 디자인 등에 다양한 공기역학 설계를 적용한다.

하지만 아무리 효율적인 디자인을 적용해도 물리 법칙 자체를 바꿀 수는 없다. 자동차가 빠르게 달릴수록 차량 앞쪽 공기를 밀어내는 데 더 많은 에너지가 필요하다.

# 속도 높아질수록 공기저항은 더 빠르게 증가

공기저항은 흔히 ‘항력 방정식’으로 설명된다. 이 공식은 차량 속도, 공기 밀도, 공기저항계수, 차량 전면 면적 등을 바탕으로 자동차가 공기를 가르며 이동할 때 받는 저항을 계산한다.

이 가운데 가장 중요한 요소 중 하나가 바로 속도다. 항력 방정식에서 속도는 제곱 형태로 반영된다. 즉, 차량 속도가 높아질수록 공기저항은 단순히 비례해서 늘어나는 것이 아니라 훨씬 빠른 속도로 커진다.

예를 들어 시속 72km와 시속 120km를 비교하면 속도 차이는 약 1.7배다. 그러나 공기저항 계산에서는 속도가 제곱으로 반영되기 때문에 실제 공기저항은 약 2.8배 수준까지 증가한다.

# 연비 하락은 엔진 회전수만의 문제 아니야

고속 주행 시 연비가 나빠지는 이유를 단순히 엔진 회전수가 높아지기 때문이라고 생각하기 쉽다. 물론 엔진 회전수와 기어비, 변속기 효율도 연비에 영향을 미친다. 하지만 일정 속도 이상에서는 공기저항의 영향이 훨씬 커진다.

결국, 차량은 증가한 공기저항을 이겨내기 위해 더 많은 에너지를 사용해야 한다. 가솔린 차량이라면 더 많은 연료를 태워야 하고, 전기차라면 배터리 전력을 더 빠르게 소모하게 된다.

따라서 시속 120km 안팎의 고속 주행에서 연비가 급격히 나빠지는 이유는 단순한 엔진 부담 때문만이 아니다. 속도가 높아질수록 제곱에 비례해 커지는 공기저항이 연비 하락의 가장 큰 원인 중 하나다.

# 주유비 아끼려면 속도 관리가 중요

연비를 높이기 위해서는 급가속과 급제동을 피하는 것도 중요하지만, 고속도로에서는 속도 관리가 특히 중요하다. 같은 차량이라도 시속 90km 안팎으로 주행할 때와 시속 120km 이상으로 주행할 때의 연료 소비량은 크게 달라질 수 있다.

결국, 연비 운전의 핵심은 무조건 느리게 달리는 것이 아니라, 차량이 가장 효율적으로 움직일 수 있는 속도 범위를 유지하는 것이다. 고속 주행을 줄이고 일정한 속도를 유지하는 것만으로도 연료비 부담을 줄이는 데 큰 도움이 된다.

더드라이브 / 조윤주 기자 auto@thedrive.co.kr 

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