가솔린, 디젤, LPG와 같은 화석연료(化石燃料)를 사용하는 자동차, 선박, 모터사이클 또는 중장비(重裝備) 등에서 사용되는 엔진을 자동차 공학(工學)에서는 내연기관(內燃機關)이라고 한다. 엔진은 수많은 기계적인 부품과 전자적인 부품으로 이루어져 있다. 엔진을 구성하고 있는 부품 하나하나가 모두 중요하다. 하지만 연료를 사용하는 내연기관엔진에서 가장 핵심적으로 평가되어야 하는 기술은 바로 연료를 얼마나 올바르게 사용할 수 있는 기술력이 있느냐이다. 왜냐하면, 엔진이라는 기계적인 기능과 전자적인 기능이 아무리 완벽하더라도 연료를 올바로 사용하는 기술이 부족하면 완벽을 자랑하는 엔진에서 환경오염물질이 발생한다.

기존의 모든 자동차가 환경오염물질이 발생하는 가장 큰 이유는 엔진을 구성하고 있는 기계적 결함이나 전자적 결함이 없는데도 불구하고 연료를 올바로 사용하는 기술력이 부족하기 때문이다. 결국 엔진에서 발생하는 환경오염물질을 근본적으로 해결하기 위해서는 엔진과 연료를 사용하는 기술을 각 각 다른 관념(觀念)에서 판단하고 각 각 다른 영역에서 해결되어야 한다.

 

‘자동차 공학’의 영역

자동차 엔진은 예전의 기계식에 의존했던 구형엔진 시대부터 현재 전자제어장치가 엔진을 지배하는 첨단 신형엔진 시대에 이르기까지 백 수 십여 년을 이어오면서 눈부신 발전을 거듭해왔다. 이는 내연기관 역사를 이어 자동차 공학을 전공한 국제사회의 수많은 공학도들의 열정이 남긴 업적이다. 하지만 자동차를 비롯한 내연기관엔진에서 발생되는 환경오염물질이 지금 이 순간까지도 대기환경을 오염시키고 지구온난화를 가속화시킴으로서 지구촌은 지구환경보존을 위해 더 이상 물러설 수 없는 위기에 직면해 있다.

이는 내연기관에 따른 자동차 공학적인 측면에서 기계적인 부품과 전자적인 부품을 조화롭게 완성시키는 부분에 대해서는 성공을 했지만, 연료를 올바로 사용하는 기술에 대해서는 실패를 거듭해 왔다는 증거다. 결국 자동차 공학은 엔진이라는 기계적인 구성과 전자적인 구성을 완성시키는 영역으로 제한되어야 한다는 결론을 얻을 수 있다. 왜냐하면, 올바른 연료공급의 완성은 자동차 공학이라는 측면에서는 불가능하기 때문이다.

 

‘연료공급의 기술은 과학’의 영역

이제 기계적인 역할과 전자적인 역할이 자동차 공학적인 측면에서 완성이 되었다면 자동차 공학으로 해결할 수 없는 올바른 연료공급의 기술만큼은 자동차 과학이라는 영역에서 해결해야 한다. 자동차 공학의 논리로는 주행 중 변화를 하는 엔진회전수에 알맞게 엔진이 요구하는 연료압력을 선택적으로 공급한다는 것은 사실상 불가능한 일이기 때문이다. 하지만 과학적인 측면에서는 엔진의 실린더 내부에서 피스톤의 상하운동에 의해 작용하는 진공압력을 물리적인 방법으로 찾아낼 수가 있다. 이때 엔진 내부에서 작용한 진공압력이 엔진 스스로 필요로 하는 연료압력이다.

변화하는 엔진회전수에 알맞게 엔진 스스로 필요한 압력의 연료를 흡입해 갈 수 있도록 유도할 수 있는 방법은 오로지 과학에 근거한다. 그러므로 자동차와 같은 내연기관엔진에서 사용되는 연료공급은 자동차 공학에 의존할 것이 아니라 자동차 과학의 영역 안에서 해결해야 한다.