다운사이징. 엔진 배기량 저감과 차체의 경량화를 칭하는 말이다. 엔진 배기량을 낮추는 것은 직분사 시스템의 도입과 터보차저의 채용으로 급진전하고 있다. 그에 비해 차체 경량화는 상대적으로 큰 폭의 진전은 없다. 부분적으로 알루미늄과 카본 파이버 등을 적용해 과거에 비해서는 많이 가벼워진 것은 사실이지만 제조회사의 사정에 따라 그 속도와 정도는 크게 다르다. 아우디 테크데이를 통해 공개된 경량화 기술의 일면을 소개한다.

글 / 채영석 (글로벌오토뉴스국장)

현재 글로벌 시장에서 활약하는 메이저 브랜드들 중 차체 경량화에 가장 적극적인 메이커는 아우디라고 할 수 있다. 아우디의 경량화 기술은 알루미늄 차체와 ASF(Audi Space Frame)으로 대표된다. 문제는 이런 기술을 대량 생산 모델에 적용하는 것이다. 다른 메이커들도 기술력이 있으나 비용 등의 문제로 부분적으로 하거나 당장에 실현하지 못하고 있는 것이다.

알루미늄 차체의 적용은 규모가 적은 수퍼카들의 경우에는 그 자체가 큰 이슈가 되지 않고 있다. 차량 가격에 상대적으로 구애받지 않기 때문에 카본 파이버로 차체를 만들었다고 해도 크게 주목을 끌지 못한다. 예를 들면 아우디의 ASF의 경우 알루미늄을 사용하는 순도가 높아질수록 생산률은 떨어진다. 알루미늄 성형압출재가 80%에 달하는 R8은 하루 생산대수가 최대 30대, 주조 알루미늄을 많이 사용하는 A8은 160대 정도다. 또 알루미늄 비율이 20% 정도되는 뉴 A6의 경우는 그 10배인 1,600대 규모까지 늘어난다.

그래서 아우디가 생각해 낸 것이 MSF(Multi material Space Frame)다. 지속가능성이라는 관점에서 ASF의 양산화에 적극적으로 나서 알루미늄에만 국한하지 않고 FRP와 스틸, 마그네슘 등의 소재를 적재적소에 사용함으로써 전방위 경량화를 이루고 종합적인 에너지 투자를 억제한다고 하는 시도다. 말하자면 에콜로지와 이코노미의 융합이다. 이런 노력에 의해 차세대 A4에서 100kg, 미래의 Q7에서는 400kg을 저감한다는 목표를 설정하고 있다.

아우디는 이를 위해 다양한 소재의 비교와 최신 소재의 제작 기법, 다양한 시작 부품을 시험 제작하고 있다. 소재 이외에도 접합기술도 다양하게 연구하고 있다. 다른 성질의 금속과 섬유유리와 카본 등 복합소재를 사용한 강화 플라스틱을 하나의 형태로 만들기 위해 종래에 다용되어온 용접에 국한하지 않고 새로운 공법에 의한 각종 리벳과 본딩 등을 적재적소게 폭넓게 활용하고 있다. A6와 A8의 차체 골격을 안쪽에서 보면 일반 접합과는 다른 모양이 보인다.

차체가 가벼워지면 엔진 배기량 저감 효과가 배가된다. 기존 모델과 같은 엔진을 탑재할 경우에 중량당 출력비의 성능이 좋아지고 낮은 배기량의 엔진을 탑재해도 문제 없는 주행성을 보일 수 있는 것이다.