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배기가스 ‘그대로’, 눈속임 ‘업그레이드’
[Focus] 디젤게이트 2.0- ② 검증
[88호] 2017년 08월 01일 (화) 프랑크 도멘 등 economyinsight@hani.co.kr
<슈피겔> 전문가그룹 꾸려 시험주행으로 조작 의혹 확인... 최고급 디젤 모델도 예외 없어
 
<슈피겔>이 구성한 전문가그룹에는 대학교수와 폴크스바겐 디젤 파문을 처음 확인했던 컴퓨터 전문가 등이 합류했다. 당국의 허가를 받은 검사기관의 섭외는 대다수 기관이 ‘갑’인 포르셰와의 관계를 우려해 거절하는 가운데 우여곡절 끝에 한 곳의 승낙을 받았다. 포르셰는 어느 조건에서도 친환경적 워밍업 모드로 운행을 시작했다. 그러다 도로에 진입하면 배기가스를 마음껏 뿜어대며 달렸다. 반면 테스트베드 위에선 순한 양처럼 교묘하게 워밍업 모드를 유지했다. 자동차업계 회장들은 친환경적 규제 정책이 불만이다. 다임러벤츠 회장 디터 체체는 이렇게 강력 규제하면 일자리를 없애버리겠다는 뉘앙스로 위협적 태도를 보인다.
 
프랑크 도멘 Frank Dohmen
디트마어 하브라네크 Dietmar Hawranek
게랄트 트라우페터 Gerald Traufetter <슈피겔> 기자
 
   
포르셰 카이엔 등 일부 디젤 모델 차량에 시험주행과 도로주행을 구분하는 조작 소프트웨어가 설치돼 있다는 의혹이 제기됐다. 포르셰 마칸이 독일 도로에서 주행하고 있다. EPA 연합뉴스
 
2017년 2월27일 함부르크: 한 통의 전화로 시작되다
<슈피겔>에 제보한 자동차 전문가는 독일 자동차업계의 민감한 정보를 갖고 있다고 말했다. 디젤게이트가 밝혀지고 약 2년이 지난 뒤 자동차업계는 정치권과 구매 고객을 체계적으로 속이고 있다. 유로6(Euro6·유럽연합이 도입한 경유차 배기가스 규제 단계의 명칭으로, 1992년 유로1에서 출발해 2013년 유로6까지 지속적으로 강화돼왔다 -편집자) 기준을 적용한 최고급 브랜드의 최신 디젤 모델에도 불법 조작 소프트웨어가 설치돼 있다고 한다. 이 소프트웨어는 자동차가 공인 기관의 검사를 받는지, 실제 도로에서 주행하는지 구분할 수 있다.
 
“이 소프트웨어 시스템은 2015년 폴크스바겐그룹이 미국에서 들킨, 어설프게 설계된 컴퓨터 기능보다 훨씬 노련하고 눈에 띄지 않게 작동한다”고 제보자는 말했다. 다만 효과는 매우 유사하다. 자체적 검사로 이를 확인할 수도 있다고 했다. 테스트를 하려면 3l 디젤엔진을 장착한 포르셰 카이엔을 선택하는 것이 좋다. 이 자동차에서 차이점이 명확하게 드러나기 때문이다.
 
테스트베드(주행시험 시스템 -편집자) 위에선 자동차가 배기가스 허가 기준을 충족하도록 조종되고, 일반주행 모드에선 기준치보다 배기가스를 많이 배출한다. 포르셰는 두 개의 주행 프로그램을 갖고 있다. 그중 하나는 운행 허가 검사에 최적화돼 있다. 이 프로그램 모드에서 자동차는 높은 기어(같은 속도라면 기어가 높을 때 엔진 회전이 줄어든다 -편집자)를 선택하고 최대한 연료가 적게 소비돼 배기가스를 덜 방출하도록 1분당 엔진 회전수(RPM)와 엔진 부하를 조절한다.
 
“이 모드에서 카이엔은 친환경 기준에 완전히 부합한다”고 제보자는 말했다. 하지만 그 상태의 자동차는 포르셰란 브랜드에 걸맞지 않다. 준중형차 오펠차피라와 비슷한 주행감을 보여주는 포르셰를 7만유로(약 9천만원)를 주고 사는 사람은 없기 때문에, 스포츠실용차(SUV) 포르셰 카이엔은 일반 주행의 99% 상황에선 완전히 다른 주행 프로그램을 선택한다.
 
도로주행 프로그램 모드는 포르셰 운전자를 행복하게 만들고, 아주 특별한 자동차를 탄다는 기분을 만끽하도록 설계 됐다. 배기장치에서 배기가스가 얼마 뿜어져나오건 상관없이 출력·역동성·스포티함을 우선하는 모드로, 그들의 광고 슬로건대로 ‘넘치는 열정’인 것이다.
 
카이엔이 테스트베드에서만 온순하고 친환경적으로 주행하도록 하기 위해 설계자는 온갖 수단을 동원했다. 일반적으로 이 자동차는 워밍업 프로그램으로 위장한 테스트베드 모드로 주행을 시작한다. 하지만 변속 제어장치에 숨겨진 복잡한 소프트웨어가 수많은 센서의 도움을 받아 자동차가 테스트베드 위에서 달리는지, 실제 도로 위에서 주행하는지 구분해 빠르게 모드를 변환한다.
 
몇 가지 트릭을 사용해 이 부분을 입증할 수 있었다. 우리에게 필요한 건 두 가지였다. 첫째는 자동차, 둘째는 엄격한 규정이 적용되는 ‘신규 유럽 주행 사이클’(NEFZ·New European Operating Cycle) 기준 시험을 수행하는 검사장이었다.
 
독일연방자동차청이 허가한 60개 이상의 검사장 대다수는 <슈피겔>의 요청을 신속하게 거절했다. 쾰른에 있는 라인란트기술검사협회는 독일 회사가 제조한 자동차는 검사하지 않겠다며 손사래를 쳤다. 만일 <슈피겔>에서 의뢰한 자동차 시험 결과가 뉴스 헤드라인에 부정적으로 실리면 해당 검사기관의 주요 고객인 벤츠와 폴크스바겐그룹, 베엠베(BMW)가 다른 자동차 모델의 시험 의뢰를 취소할 것은 뻔했다. 검사기관들은 이를 두려워하는 게 명백했다.
 
독일 에센 북부기술검사협회는 예외였다. “우리는 시험을 의뢰한 고객이 누구인지 구애받지 않고 독립적으로 올바른 측정 결과를 내놓는 것을 목적으로 한다”고 기술부문장 헬게 슈미트가 말했다. 테스트베드는 이미 몇 주간 예약이 차 있었다. <슈피겔>의 첫 시험은 2017년 5월 중순에 이뤄졌다.
 
일주일 전 <슈피겔>은 자동차 대여 업체를 통해 포르셰 카이엔을 조달했다. 2016년 11월 말에 운행 허가를 받은 차량이었다. 유럽의 배기가스 배출 기준 유로6을 충족한다고 간주되는 이 자동차에 폴크스바겐그룹에서 생산한 3l 디젤엔진이 장착돼 있다.
 
   
포르셰 카이엔의 배기가스 배출량 시험주행 결과가 컴퓨터 화면에 표시돼 있다. 카이엔이 검사실 시험주행 때만 온순하고 친환경적이라는 제보는 <슈피겔> 취재 결과와 상당히 일치했다. REUTERS
 
2017년 5월5일 뤼베크: 소프트웨어 코드에서 발견된 의심스러운 흔적
그는 뤼베크(독일 북부 슐레스비히홀슈타인주에 있는 항구도시 -편집자)의 숲 가장자리에 위치한 단독주택에 사는 성실한 가장이다. 그는 밤 시간 대부분을 전자기기가 가득 있는 1층 작은 방에서 일한다. 이곳에서 컴퓨터 전문가 펠릭스 돔케는 이미 여러차례 대기업에 공포를 안겨줬다.
 
돔케는 몇 년 전 마이크로소프트의 게임 콘솔 엑스박스(Xbox)를 해킹했다. 폴스크바겐그룹의 엔진 제어장치에서 조작 코드를 처음 발견한 이도 그였다. 2016년 돔케는 결국 오펠의 준중형차 오펠차피라의 제어장치를 해킹했다. 독일환경지원협회, 독일 국영방송 <ARD>의 정보 프로그램 <모니터>(Monitor)와 함께 <슈피겔>은 그 결과를 표지 기사로 보도했다(<슈피겔> 2016년 20호).
 
당시 오펠은 돔케의 전문 지식을 웃음거리로 만들려 했지만 독일연방교통부는 돔케의 확인 방식을 인정하고, 그를 감정인으로 임명했다.
 
포르셰에 제기되는 의혹을 듣자 돔케는 즉시 협조하겠다고 약속했다. 우리가 받은 제보 전화 내용에 그도 크게 주목했다. 포르셰 카이엔 모델은, 앞차축과 뒤차축에 설치돼 종가속과 횡가속 수치를 기록하는 센서에 반응해 ‘깨끗한 주행’ 모드와 ‘더러운 주행’ 모드를 오간다. 매개 변수 값이 매우 낮게 설정돼 있어 단순한 커브(횡가속), 가파른 차고 진입, 빠르게 지나가는 오르막길(종가속)만으로도 포르셰를 깨끗한 주행 모드에서 더러운 주행 모드로 쉽게 전환할 수 있다. 이런 힘의 작용과 주행 상황의 변화는 테스트베드에서는 발생하지 않는다. 이는 2초 이상 가속페달을 밟아도 마찬가지다.
 
돔케는 검사용 컴퓨터를 카이엔을 진단하는 버스에 연결한 뒤 일을 시작했다. 이틀 뒤, 그는 최초로 의심스러운 흔적을 발견했다. 변속기가 두 개의 주행 프로그램을 구분하고 있었다. 기본적으로 카이엔은 워밍업 모드로 작동을 시작한다. 제보자의 말에 따르면 이는 워밍업 모드로 위장된 테스트 모드다. 카이엔의 소프트웨어에 차량 변속에 따른 다양한 도로주행 모드가 포함돼 있다.
 
돔케는 차량 진단 포트에 연결할 노트북을 준비했다. 노트북은 주행 중에 변속기가 어떤 도로주행 모드를 언제 선택하는지 표시하고, 온도·RPM·속도·가속값 같은 데이터를 수집한다. 이 데이터는 포르셰의 내장 컴퓨터에서 제공된다.
 
이렇게 준비한 뒤 우리는 길을 나섰다. 그리고 불과 몇km를 주행한 뒤 사실이 명확해졌다. 자동차는 제보자가 묘사한 것과 똑같이 반응했다.
 
시동을 걸자 포르셰는 먼저 워밍업 모드를 선택했다. 밤새 주차돼 있었건, 그 전에 100km를 주행해 변속기가 따듯하거나 엔진이 뜨거워진 상태건 상관없이 동일하게 워밍업 모드로 시작됐다. 주차장에서 나오며 커브를 돌거나, 오르막길을 통과하거나, 가속페달을 살짝 밟기만 해도 포르셰는 친환경 주행 프로그램에서 벗어나는 충분한 조건에 놓였다.
 
도로주행 모드로 전환하자, 포르셰에 연결된 노트북에 도로주행 모드가 표시됐다. 이후 우리가 포르셰를 얼마나 오래, 빨리, 느리게 운전하건 상관없이 이 모드는 계속 유지됐다. 자동차는 멈췄다가 다시 주행을 시작하지 않으면 더 이상 원래 워밍업 모드로 되돌아가지 않았다. 아샤펜부르크대학 카이 보르게스트 같은 전문가에게, 이는 유럽법이 엔진을 보호할 때만 예외적으로 허용되는 조건이 아니란 것을 보여줄 확실한 증거였다.
 
또한 기어박스가 운전자의 운전 방식에 적응해 주행 모드가 전환된다는 사용설명서와 달리, 카이엔은 운전자의 스포티한 주행과 관련 없이 운행하는 듯 보였다. 우리는 포르셰로 총 2천km 가까이 달렸다. 아헨~뒤셀도르프 고속도로 구간 1〜2km를 한 차례만 워밍업 모드를 유지하며 달리는 데 성공했다.
 
경유 온도가 명백하게 100°C 이상인 상태에서, 자동차를 정지선에서 멈췄다가 다시 달리거나 직선 도로에서 화물차의 바로 뒤를 따라가다 멈추고 다시 따라가기도 했다. 처음 마주친 공사 구역을 지나칠 때까지 몇km를 지나도록 포르셰는 워밍업 모드로 주행했다. 공사 구역에서 가속차선으로 바꿔 약간 커브를 돌았기 때문에 주행 모드가 전환되기에 충분했는데도 상황은 달라지지 않았다.
 
바로 이 시점에, 우리는 포르셰가 실제 주행 모드로 인식하는 순간이나 상황이 오면 거의 어김없이 자체 변속 프로그램에 변화를 준다는 것이 명확하다고 판단했다. 그와 반대로 고정된 상태의 테스트베드 롤러를 달리는 동안에는 친환경적 워밍업 모드를 계속 유지할 것이다.
 
이 때 여전히 확실치 않은 부분은 포르셰가 두 주행모드에서 서로 다른 배기가스 배출 양상을 보이는지였다. 북부기술검사협회에 이를 의뢰했다. 검사 결과로 제보자의 진술이 입증된다면, 왜 지난 몇 년간 독일의 각 도시 검사장에서 극적으로 상승한 질소산화물 수치가 기록됐는지 납득할 만한 설명이 될 것이다.
 
자동차 ‘회장님’의 불만
포르셰를 조사하는 동안, 독일 연방환경부도 2017년 4월 말 디젤자동차가 테스트베드에서 검사할 때만 깨끗하고 일반적인 도로 교통 상황에선 허가 기준치보다 훨씬 많은 양의 배기가스를 내뿜는다는 자체 조사 결과를 발표했다.
 
소형차, 대형차, 도심형 차, 오프로드 자동차가 각각 포함된 유로6 디젤차 25대와 유로5 디젤차 27대를 검사한 결과, 평균적으로 이전 모델(유로5)은 질소산화물을 1km당 900mg, 신규 모델(유로6)은 1km당 500mg을 배출한다. 이 차량들 가운데는 테스트베드에서 허가 기준치보다 6배 많은 배기가스를 배출한 경우도 있었다.
 
이 검사 결과는 왜 지난 몇 년의 환경정책이 자동차 배기가스 영역에서 근본적으로 실패했는지를 알려준다. 환경정책은 점점 더 엄격한 기준치를 만들지만, 대다수 도시의 공기 품질은 개선되지 않고 점점 더 악화되고 있다. 자동차 배기가스 배출량이 실제 도로가 아닌 테스트베드에서 검사할 때만 줄어든 탓이다.
 
독일 자동차 산업계의 수도인 슈투트가르트. 메르세데스벤츠와 포르셰, 보슈의 본사가 있는 바로 이 도시에서 2017년 2월 흑녹연합(기독민주연합-녹색당) 내각이 2018년부터 공기질이 특히 좋지 않은 날에는 최소 유로6 규제 기준을 충족하지 못하는 디젤자동차를 도심에서 운행할 수 없도록 하는 규정을 결의했다.
 
이는 자동차업계의 ‘회장님’들을 매우 당황시키는 처사였다. 다임러벤츠 회장 디터 체체는 규정이 “공정하지 않다”고 비판했다. “2015년에 유로5 디젤자동차를 구입한 사람은 이 자동차를 충분히 오랫동안 제한 없이 이용할 수 있다고 믿는 게 당연하지 않은가. 운행 금지는 슈투트가르트 경제에 자살골이 될 것이다.” 체체 회장은 일자리가 줄어들 것이라고 직접적으로 위협하지 않았지만, 간접적으로 이미 충분한 의사를 표시했다. “정치권 책임자들은 성장과 부의 기반이 무엇 때문인지 알고 있어야 한다.”
 
체체 회장은 독일에서 수십만 개의 일자리를 창출하던 디젤엔진을 몰락하게 만든 진짜 책임이 누구에게 있는지는 한마디도 하지 않았다. 일차적 책임은 폴크스바겐그룹과 그들이 행한 배기가스 조작 사건에 있다. 하지만 자동차가 일반적 주행 상황에서 계속 매연을 뿜어내도록 하기 위해 모든 수단을 동원했던 다른 자동차 회사도 책임을 회피할 수는 없다. 이는 단기적으로 회사에 많은 비용을 절약해줬을 것이다. 배기가스 정화 시스템은 비싸다. 다만 장기적으로 볼 때 기업의 이런 행태는 그들의 사업 기반을 무너뜨린다.
 
자동차 기업은 이미 10년도 더 이전에 디젤자동차의 단점인 높은 질소산화물 배출을 해결할 방법을 알고 있었다. 질소산화물 촉매장치, 배기가스 재순환장치, 질소산화물을 무해한 질소와 물로 분리하는 요소 분사장치가 핵심이다. 자동차 회사들은 요소수를 애드블루(AdBlue)라고 칭한다.
 
2007년 아우디의 엔지니어는 3l 디젤 엔진을 장착한 폴크스바겐그룹 투아렉과 아우디 Q7의 대형 SUV에서 질소산화물 배출을 충분히 감소시키려면 얼마나 많은 요소를 분사해야 하는지 조사를 마쳤다. 투아렉은 1천km당 최대 8l가 필요했다. 그러나 투아렉에 설치할 예정이던 요소수 탱크 용량은 16l밖에 되지 않았다. 운전자는 주행 거리 2천km마다 애드블루를 보충해야 했다.
 
이 문제를 해결할 방법은 두 가지뿐이었다. 더 큰 애드블루 탱크를 설치하거나, 요소수 분사를 제한하는 것이다. 영업담당자들은 더 큰 탱크를 설치하면 자동차 가격이 상승하고, 무엇보다 트렁크 공간이 작아지며, 아우디에 많은 수익을 가져오는 비싼 옵션을 설치할 자리가 줄어든다며 반대했다. 애드블루 탱크의 용량을 늘리자던 엔지니어들은, 수익에 눈먼 영업맨들에게 비웃음을 당해야 했다.
 
아우디는 애드블루 분사 차단을 선택했다. 이 결정을 내린 사람들은 그것이 미국법을 위반한다는 사실을 분명히 알았을 것이다. 아우디의 엔지니어는 전자우편에 이렇게 썼다. “똥바가지를 하나도 얻어맞지 않고 이 사건이 그냥 지나갈 리 없다.”
 
‘깨끗한 디젤’에 대한 홍보 활동은 활발했지만, 환경보호보다 눈앞의 이익을 더 소중하게 생각했던 것은 아우디뿐만이 아니었다. 이 전략은 몇 년 동안 지속됐다. 환경보호론자는 실제 주행할 때 배출되는 배기가스의 양이 많다고 비판했지만 정계는 반응하지 않았다. 디젤자동차는 계속 달리고, 달리고, 또 달렸다.
 
ⓒ Der Spiegel 2017년 24호
Die Geisterfahrer
번역 황수경 위원

 

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