아우디 AG가 2010년 5월 6일 독일 잉골슈타트 본사에서 개최한 2010Audi Techday를 통해 지속가능한 자동차사회(Sustainable Mobility)를 위한 방향성을 제시했다. 지난 3월 BMW가 테크니컬 세미나를 통해 그들의 미래를 제시한 것과 비교해 수소가 궁극적인 에너지가 될 것이라는 점에서 일치하고 있다. 아우디는 특히 미래를 위해 그들이 추구해야 할 방향성에 대한 구체적인 내용을 공개해 주목을 끌었다.

글 / 채영석 (글로벌오토뉴스국장)

아우디는 현 상황에서 자동차회사들은 정치와 시장, 에너지, 대도시화, 파워트레인 기술발전, 이산화탄소, 삶의 가치 등을 고려한 대안을 제시해야 한다고 보았다. 무엇보다 2030년 이후 인류가 추구하는 행복한 사회를 목표로 해야 한다는 점을 강조했다. 그러기 위해서는 첫 번째로 이산화탄소 저감을 위한 가능한 모든 방법을 동원해야 한다고 역설했다. 세계 각국에서는 그런 지구촌의 과제를 위해 단계적으로 규제를 강화하고 있는 것은 주지의 사실. 그런 규제를 충족시키기 위해 모든 자동차회사들은 각자의 기술력에 따라 다양한 해법을 제시하고 있다.

아우디가 제시하는 것은 크게 네 가지 카테고리로 집약된다. TFSI와, TDI, 바이오 연료, 전기차가 그것이다.

첫 번째는 가솔린과 디젤 등 내연기관 엔진의 효율성 증대다. 가솔린 엔진에 터보차저 등 과급기의 사용이 다시 재개된 것은 아우디의 직분사 엔진의 역할이 핵심이다. 그것은 다시 다운사이징(Downsizing)과 다운스피딩(Downspeeding)으로 요약된다. 전자는 물론 배기량의 저감이다. 최근 S4를 통해 보여 주었듯이 4.2리터 대신 3.0리터로 배기량을 낮추면서도 성능은 비슷한 수준으로 맞추고 있다.

다운스피딩이란 수퍼차저의 채용을 통해 저회전에서 최대토크를 발휘하도록 하는 것을 비롯해 엔진회전을 낮추는 것, 변속기의 다단화, 효율성의 제고 등을 말한다. 그것은 물론 연비의 향상과 이산화탄소 배출량의 저감으로 이어진다. 아우디는 다운사이징과 다운스피딩을 통해 이산화탄소를 25% 가량 저감할 수 있다고 설명하고 있다.

궁극적으로 직분사 엔진이 추구하는 것에 대해 아우디는 높은 토크 성능을 통한 ‘Fun to Drive’, 연료소비의 저감을 통한 ‘Fun to refuel’, 정숙성과 안락성을 높여 주는 ‘Fun to experience’로 요약하고 있다. 아우디의 2.0TFSI 엔진의 경우 2005년부터 2009년까지 5년 연속 월드 엔진오브더 이어에 선정되어 그 가치를 인정받아오고 있다. ‘More Power Less Fuel’이라고 하는 시대적 사명을 구현하고 있는 것이다.

직분사 방식은 디젤엔진에서도 높은 성과를 올리고 있다. 아우디가 직분사 디젤엔진의 개발을 시작한 것은 1976년. 1990년에 처음으로 아우디 100에 직분사 터보차저 디젤엔진을 탑재하며 클린 디젤 시대를 열었다. 1995년에는 VTG, 1997년에는 4밸브, 1999년에는 커먼레일, 2004년에는 DPF, 2009년 SCR DeNOx 시스템을 도입했다.

1990년 첫 번째 TDI엔진을 출시한 이래 아우디는 최근까지 토크는 70%, 출력은 100% 증강시킨데 반해 HC와 NOx는 95%, 매연은 98%를 저감했다. 그래서 지금은 세계에서 가장 엄격한 배기가스 규제를 적용하고 있는 미국에서 클린 디젤로 분류되어 하이브리드카와 함께 세 환급금을 받고 있다. TFSI와 마찬가지로 . ‘More Power Less Fuel’이라는 명제를 실현하고 있는 것이다.

아우디는 2010Techday를 통해 한 단계 더 진보한 3.0리터 TDI를 공개했다. 최고출력 250hp, 최대토크 550Nm으로 기존 엔진의 233hp/450Nm보다 성능은 크게 증강됐지만 연비는 8.4리터/100km에서 6.6리터/100km로 대폭 개선되었다.

아우디는 지난 10년 동안 다운사이징과 다운스피딩을 통해 효율성을 25% 가량 높여왔으며 앞으로도 10~15% 가량을 개량할 수 있다고 보고 있다.

세 번째로 연료문제다. 이미 알다시피 이제 연료는 Tank to Tire 차원에서 논할 수 없게 되었다. Well to Tire 개념이 도입되어 있는 것이다. 지금까지는 바이오 디젤과 에탄올 등의 사용 가능성에 대한 기술 개발에 힘을 써 왔다면 앞으로는 선디젤(SunDiesel; biomass to liquid), 셀룰로우스 에탄올, 바이오 가스 등으로 그 폭을 넓혀가야 한다고 보고 있다. 그 역시 이산화탄소 배출량을 최대한 줄여야 한다는 전제하에서 실현되어야 한다.

네 번째는 Electrification, 즉 전동화의 길이다. 이 역시 Tank to Tire와 Well to Tire 차원에서 각각 가능한 효율성의 개선 문제를 고려해 추구되어야 하는 것이라고 아우디는 설명하고 있다. 그래서 마이크로 하이브드의 경우 각 단계에서 3%씩 정도의 효율성을 높일 수 있으며 풀 하이브리드는 각각 12~15%, 플러그인 하이브리드는 15%와 50~60%, 순수 전기차는 30%와 100%, 수소 연료전지전기차는 25%와 100%로 보고 있다. 여기에는 시스템 비용도 고려되어야 하기 때문에 당장에 만만한 일은 아니라는 것이 아우디측의 생각이다.

궁극적으로 수소의 시대로 가게 될 것이라는 전망에서는 BMW 등과 같은 생각이다. 하지만 그것은 어디까지나 이산화탄소의 배출량을 줄어야 한다는 시대적인 사명 때문에 설정한 가정이라고 할 수 있다. 석유를 사용하는 엔진은 1분을 주유하면 700km를 주행할 수 있지만 전기차는 1분 충전하면 1km정도밖에 갈 수 없다는 한계가 있는 것이다.

수소를 사용하더라도 결국은 전기로 구동하는 것이기 때문에 배터리의 해결문제가 가장 큰 걸림돌인데 지난 10년 동안의 역사를 보면 배터리를 이용한 자동차의 주행능력은 큰 진보가 없었다. 최근 국내 저속전기차의 낮은 기술력을 보아도 잘 알 수 있다. 짧은 거리를 굴러갈 수는 있지만 실제 생활에서 필요한 정도의 주행거리를 확보하는 데는 아직 거리가 있다.

결국 현 상황에서 궁극적인 해결방법은 없다는 점을 아우디 역시 확인시켜 주고 있다. 그래서 자동차회사들은 시장과 소비자들의 특성에 따라 다양한 파워트레인을 개발해 공급할 수밖에 없다고 할 수 있다. 어떤 파워트레인을 사용하든지 이산화탄소 배출량을 줄이기 위한 기술력을 확보한 메이커가 살아남을 수 있다는 얘기이기도 하다. 더불어 내연기관 엔진과 충전, 발전 전기차 등 시장 수요에 대응할 수 있는 능력이 있는 메이커가 지속가능한 자동차사회를 리드한다는 말이기도 하다.