같은 것을 측정하지만 반대 방향인 두 단위
마일당 갤론은 자동차가 연료 1단위당 얼마나 먼 거리를 가는지를 측정합니다: 숫자가 클수록 좋습니다. 100km당 리터는 자동차가 거리 1단위당 얼마나 많은 연료를 소비하는지를 측정합니다: 숫자가 작을수록 좋습니다. 둘 다 자동차의 같은 물리적 성질을 설명하는 타당한 방법이며, 서로 역수 관계이지 같은 선형 척도 위의 두 점이 아닙니다. 이 단 하나의 사실이 연비 개선이 보고되고 이해되는 방식의 실제적이고 정량적인 환상을 만들어냅니다.
정확한 변환, 그리고 상수가 갤론마다 다른 이유
변환에는 갤론과 마일이 필요합니다. 국제 마일은 1959년 국제 야드-파운드 협약 이후로 정확히 1.609344 km입니다:
L/100km = (100 × gallon size in litres) ÷ (1.609344 × mpg)
미국 갤론(3.785411784 L, 이 사이트의 갤론 문제 가이드 참조)을 사용하면: 100 × 3.785411784 ÷ 1.609344 = 235.2146 ÷ mpg(US). 영국 갤론(정확히 4.54609 L)을 사용하면: 100 × 4.54609 ÷ 1.609344 = 282.481 ÷ mpg(Imp). 같은 단어인 "mpg"처럼 보이지만 두 개의 다른 상수인 이유는 두 갤론이 다른 부피이기 때문입니다.
MPG의 환상, 완전히 계산해보기
고정된 거리인 10,000 마일을 고려하고 여러 mpg 등급에서 자동차가 사용하는 연료를 계산합니다: 사용된 연료 = 거리 ÷ mpg.
| 연비 | 10,000 마일에 사용된 갤론 | 이전 행 대비 절약된 갤론 |
|---|---|---|
| 10 mpg | 1,000.00 | — |
| 20 mpg | 500.00 | 500.00 |
| 30 mpg | 333.33 | 166.67 |
| 40 mpg | 250.00 | 83.33 |
| 50 mpg | 200.00 | 50.00 |
| 100 mpg | 100.00 | 100.00 (50→100) |
이 표에서 직접 간단한 비교의 두 부분을 읽을 수 있습니다. 10에서 20 mpg로 개선하면 10,000 마일에서 1,000.00 − 500.00 = 500 갤론을 절약합니다. 30에서 50 mpg로 개선하면 — mpg 단위로는 더 큰 점프이며, +10이 아닌 +20 — 같은 거리에서 333.33 − 200.00 = 133.33 갤론만 절약되며, 이는 1/3 미만의 연료 절약으로, 스티커에 인쇄된 숫자로는 "더 큰" 개선으로 보입니다.
왜: mpg는 역수이고, 역수는 고값에서 압축됩니다
고정된 거리 D에 대해 사용된 연료는 D ÷ mpg이며, 이 양의 mpg에 대한 변화율은 −D ÷ mpg²입니다: 추가 mpg당 절약되는 갤론은 개선하고 있는 mpg의 제곱으로 축소됩니다. 10 mpg에서는 각 추가 mpg가 많은 연료 절약의 가치가 있습니다; 50 mpg에서는 각 추가 mpg가 거의 가치가 없습니다. 왜냐하면 자동차는 이미 마일당 거의 연료를 사용하지 않기 때문입니다. 선형처럼 보이는 척도(10, 20, 30… mpg)는 저값에서 가파르고 고값에서 거의 평평한 곡선을 숨깁니다. L/100km은 고정된 거리당 소비되는 연료에 정확히 비례하기 때문에 이 문제가 없습니다: 10에서 8 L/100km로의 하락과 5에서 3 L/100km로의 하락은 주행한 100 km당 실제로 절약된 정확히 같은 2 L/100km을 나타냅니다. 이것이 미국 외 대부분의 세계가 거리-연료 비율보다는 L/100km(또는 동등한 km/L)으로 연비를 규제하고 라벨링하는 이유입니다.
미국 mpg와 영국 mpg: 같은 자동차, 다른 두 숫자
두 갤론의 크기가 다르기 때문에, 미국 사양서에 인쇄된 "mpg"와 이전 영국 사양서에 인쇄된 "mpg"는 동일한 자동차에도 동일한 측정이 아닙니다. 둘 사이의 비율은 갤론 자체의 비율로 고정됩니다: 4.54609 ÷ 3.785411784 = 1.20095, 따라서 영국 mpg는 동일한 물리적 연비에 대해 미국 mpg보다 약 20.1% 더 높게 읽힙니다. 실제 수치를 통해 중간 단계를 반올림하지 않고 진행합니다 — 유효숫자 가이드가 주장하는 규율: 40 mpg(US)로 평가된 자동차는 235.2146 ÷ 40 = 5.880365 L/100km으로 변환되며, 이는 282.481 ÷ 5.880365 = 48.038 mpg(Imp)로 영국 mpg로 역변환됩니다. 동일한 자동차는 변하지 않은 상태로 미국에서는 "40 mpg", 영국 관례에서는 "48 mpg"입니다 — 연료를 더 적게 소비하기 때문이 아니라 계산되는 갤론이 20% 더 크기 때문이며, 이는 갤론 문제 가이드에서 액량 온스와 갤론으로 설명한 관계와 정확히 같습니다.
이 사이트의 입장
L/100km은 두 단위 중 더 정직한 것이며, 단순히 다른 관례가 아닙니다. 이는 실제로 돈을 들이게 하고 배출을 일으키는 것 — 주행 거리당 소비된 연료 — 에 선형적입니다. 반면 mpg는 반대 양인 소비된 연료당 거리에 선형적이며, 이는 범위의 상단에서 개선을 미화하고 하단에서 과소평가합니다. 정확히 비효율적인 차량 교체가 총 연료 소비에 가장 중요한 지점입니다. 규제 기관이나 10 mpg 트럭을 20 mpg 트럭과 비교하는 구매자는 30 mpg 세단을 50 mpg로 업그레이드하는 구매자보다 훨씬 더 큰 실제 절약을 보고 있습니다. 그리고 오직 L/100km만이 그 절약을 실제로 더 큰 숫자로 보여줍니다.