옥탄가

옥탄가(Octane Number)는 휘발유가 내연기관에서 압축될 때 '노킹(knocking)' 현상이 발생하지 않고 안정적으로 연소할 수 있는 능력을 수치로 나타낸 값입니다. 노킹은 연료가 점화 시기 전에 스스로 폭발하면서 엔진 성능 저하와 손상을 유발하는 현상으로, 옥탄가가 높을수록 이러한 노킹에 대한 저항성이 강해집니다.

옥탄가의 측정 기준

옥탄가는 두 가지 기준 물질을 사용하여 측정됩니다:

• 이소옥탄(2,2,4-트라이메틸펜테인): 노킹 저항성이 매우 높아 기준값 100으로 설정됩니다.
• n-헵테인: 노킹이 쉽게 발생하여 기준값 0으로 설정됩니다.

예를 들어, 특정 연료가 이소옥탄 90%와 n-헵테인 10%의 혼합물과 동일한 노킹 저항성을 보인다면, 그 연료의 옥탄가는 90입니다.

옥탄가 측정 방식

옥탄가는 다음과 같은 방법으로 측정됩니다.

• 연구 옥탄가(RON, Research Octane Number): 낮은 속도와 온도 조건에서 측정되며, 일반적인 주행 상황을 반영합니다.
• 모터 옥탄가(MON, Motor Octane Number): 높은 속도와 온도 조건에서 측정되며, 고부하 주행 상황을 반영합니다.
• 안티노크 지수(AKI, Anti-Knock Index): RON과 MON의 평균값으로, 주로 미국과 캐나다에서 사용됩니다.

대한민국에서는 RON 기준이 일반적으로 사용되며, 일반 휘발유는 RON 91~93, 고급 휘발유는 RON 94 이상으로 분류됩니다. 

옥탄가와 차량 성능의 관계

• 고성능 엔진: 높은 압축비를 가지므로 고옥탄가 연료를 사용해야 노킹을 방지하고 최적의 성능을 발휘할 수 있습니다.
• 일반 엔진: 설계된 옥탄가 수준의 연료를 사용하면 충분하며, 고옥탄가 연료를 사용해도 성능 향상은 미미합니다.

따라서 차량 제조사가 권장하는 연료를 사용하는 것이 가장 효율적입니다.

옥탄가 향상 방법

옥탄가를 높이기 위해 다음과 같은 첨가제가 사용됩니다.

• 테트라에틸납(Tetraethyllead): 과거에 사용되었으나, 환경 및 건강 문제로 대부분 국가에서 사용이 금지되었습니다.
• MTBE(Methyl Tertiary-Butyl Ether): 현재 널리 사용되는 첨가제로, 옥탄가를 효과적으로 향상시킵니다.

요약

항목설명

정의	연료의 노킹 저항성을 나타내는 수치
측정 기준	이소옥탄(100)과 n-헵테인(0)의 혼합비 비교
측정 방식	RON, MON, AKI 등 다양한 방법 존재
차량 적용	엔진 설계에 따라 적절한 옥탄가의 연료 사용 필요
향상 방법	MTBE 등의 첨가제를 통해 옥탄가 향상 가능

 

차량의 성능과 연료 효율을 최적화하기 위해서는 제조사의 권장 옥탄가 수준의 연료를 사용하는 것이 중요합니다.