현대기아차, 직분사 엔진 다음은 터보차저와 8AT/DCT
페이지 정보
글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)|
|
승인 2010-02-17 06:57:05 |
본문
현대기아차, 직분사 엔진 다음은 터보차저와 8AT/DCT
2010년에 접어 들면서 자동차업계의 지각변동이 새로운 국면을 맞고 있다. 가장 두드러지는 것은 토요타로 대표되는 양산 브랜드들의 시련이다. 비용저감을 최우선으로 한 결과가 품질관리의 소홀이라는 쪽으로 나타났다. 토요타만의 문제가 아니다.
글/채영석(글로벌오토뉴스 국장)
그로 인해 20세기 최대의 과제였던 규모의 경제와 글로벌 전략의 방법론에 대한 심각한 검토가 필요하게 되었다. 디트로이트 빅3로 대변되는 미국 자동차회사들은 각 나라의 브랜드를 인수해서 규모를 확대하는 글로벌 전략을 구사했다. 이에 반해 토요타로 대변되는 일본 메이커들은 해외 현지공장 건설을 통한 시장 확대 전략을 구사해왔다.
21세기 들어 그동안 미국 메이커들이 사들였던 브랜드들은 모두 분리됐다. 세기의 합병이라고 했던 다임러와 크라이슬러도 제 갈길을 가게 되었다. 미국 디트로이트 빅3의 브랜드는 전성기였던 1960년대의 1/5 수준으로 줄었다. 그리고 그 디트로이트 빅3가 인수했다가 내 놓은 브랜드들의 운명도 각기 다르게 전개되고 있다.
국적으로 따지면 영국과 스웨덴, 그리고 일본 브랜드들이 해당된다. 영국의 재규어 랜드로버와 복스홀, 독일의 오펠, 스웨덴의 볼보와 사브, 일본의 마쓰다와 스즈키 등 각기 생존을 위한 몸부림의 연속이다. 국내의 쌍용자동차를 통해서도 알 수 있듯이 경영상의 이유로 자동차 브랜드가 사라지는 것은 쉽지(?) 않아 보인다. 미국 빅3가 사장시킨 브랜드는 많지만 메이저 업체 중에서는 영국의 로버 정도만이 정리되었고 나머지는 어떤 형태로든 생명을 연장시켜 가고 있다.
그래서 브랜드의 인수합병보다는 토요타식의 현지 생산 전략이 더 효과적이었다는 쪽으로 정리되었다. 토요타는 1980년대부터 현지생산전략을 추진해 지금은 60개 가까운 해외 공장을 운영하고 있다. 이번 대규모 리콜 사태로 그 논리마저 새로운 검토가 필요하게 되었다는 얘기가 나오고 있다. 불과 얼마 전까지 환율 변동 등에 효율적으로 대처할 수 있는 최고의 전략이라고 치켜 세우더니 이제는 그것이 가장 나쁘다고 떠들어 댄다. 간단하게 단언할 수 없다.
토요타의 전략을 철저히 벤치마킹해 온 현대기아 그룹도 마찬가지의 상황에 처해있다. 현재로서는 답이 없다. 어느 것이 더 좋은 것인지가 아니라 앞으로는 어떤 방법이 옳은지에 대한 새로운 논의가 시작되어야 한다는 얘기이다. 그것이 21세기 새 판짜기의 핵심이다.
그래서 다시 자동차에 대해 생각하게 된다. 분명 자동차는 국력의 상징이기도 하지만 그보다 중요한 것은 문화의 산물이라는 점이 뚜렷해 졌다. 사실 자동차를 실적과 순위만으로 이야기하면 너무 무미건조해진다. 오늘날은 ‘지속가능한(Sustainable)’ 비즈니스가 절대적인 시대이기 때문에 모든 것이 점유율이나 판매대수, 수익성에만 집중되어 있다.
J.D파워는 10년 전에 ‘이제 좋은 차 나쁜 차의 구분은 없어졌다.’고 했다. 그 때의 기준은 품질이었다. 그런데 2010년 시점에서는 성능에서도 뚜렷이 그 갭이 좁혀졌다. 불과 수년 전만해도 직분 엔진을 비롯해, 밸브트로닉, 터보차저, DCT 등등의 기술은 양산 브랜드들은 생각조차 하지 못했었다. 지금은 어떤가. 폭스바겐, 토요타, 혼다, 르노닛산, 현대기아 등 글로벌 양산 메이커들은 8단 AT와 DCT까지 모두 독자적인 힘으로 개발 생산해 내고 있다.
필자도 정신없이 쏟아지는 새 차들을 소화하느라 그러려니 하고 받아 들였던 것들이 많다. 어느 순간 정신을 차려 보니 양산 브랜드 중에서 후발 업체에 속하는 현대기아차그룹도 V형 8기통 엔진부터 독자적인 디젤 엔진, 6단 자동변속기 등을 자체 기술로 개발해 냈다. 물론 엔진의 헤드 유닛은 보쉬와 컨티넨탈, 보그워너 등과 협력에 의해 개발하지만 세계시장을 돌아보면 이 정도의 기술력을 갖춘 메이커가 많지 않다.
그뿐인가. 올 해에는 에쿠스에 8단 자동변속기를 조합해 내 놓을 것으로 알려졌고 DCT도 제네시스 쿠페에 조합될 것으로 예상된다.
이번에는 여기에 가솔린 직분엔진을 내놓았다. 다음 단계가 여기에 터보차저를 조합시키는 것이다. 현재 진행 중에 있다.
직접 분사 엔진 약사
직분 엔진의 시작은 일본의 미쓰비시와 토요타였다. 1990년 중반 우리나라차에도 채용되었던 린 번 엔진과 직접분사방식 엔진은 일본 메이커가 먼저 시작했던 것이다. 미쓰비시가 원천기술을 갖고 있는 일본의 직분사 엔진이 추구한 것은 연비 성능의 향상이 우선이었다. 린 번이 그랬듯이 일본 메이커의 직분 엔진은 당시에는 주목을 끌지 못했다.
직접 분사 엔진과 기존 가솔린 엔진과의 가장 큰 차이는 연료 분사방식이다. 공기와 연료를 혼합해 연소실로 보내는 것이 아니라 공기를 따로 주입하고 연료분사 노즐을 통해 휘발유를 초고압으로 분사한다. 또한 TDI 디젤 엔진처럼 커먼레일을 통해 연료를 압축시켜 분사시키기 때문에 출력과 연비가 크게 좋아진다. 흡기포트와 고압스월인젝터, 연소실의 모양도 기존 가솔린과 다르기는 하지만 그것은 소프트웨어 측면의 문제이다. 압축비가 높다는 점도 특징이다. 다만 연료의 사용시 옥탄가가 높은 것을 사용해야 한다. 그렇지 않을 경우 인젝터의 내구성에 문제가 생기거나 노킹이 발생할 가능성이 크다..
직접분사 엔진은 2000년 폭스바겐이 루포에 1.4리터 FSI(Fue Stratified Injection)엔진을 탑재해 출시하면서부터 새로운 전기를 맞았다. 같은 기술이지만 추구하는 방향성의 차이에 따라 시장에서 받아 들여지는 것이 달랐다.
그 FSI가 본격적으로 주목을 끌기 시작한 것은 2004년 아우디가 A3스포츠백에 2.0 TFSI를 탑재하면서부터였다. 타임래그 문제로 가솔린엔진과는 궁합이 맞지 않았던 터보차저와 상성이 좋다는 것을 입증한 것이다. 2.0리터의 배기량으로 200ps/5,100rpm의 최고출력과 280Nm/1,800rpm의 최대토크를 발휘했다. 이 수치 중에서도 1,800rpm이라고 하는 낮은 회전수에서 최대토크를 발휘한다는 대목에 주목할 필요가 있다. 실용 영역에서의 가속감을 높이 평가하는 유럽 소비자들은 당연히 큰 관심을 보였다. 뿐만 아니라 EU연비기준 13km/리터라고 하는 연비도 큰 반향을 일으켰다.
아우디의 직분 엔진은 현재 크게 세 가지로 나뉜다. 타이밍 벨트로 캠샤프트를 구동하는 종래형 엔진과 연장선상에 있는 것과 캠 구동방식을 체인으로 바꾸고 밸런서샤프트의 레이아웃과 크랭크샤프트의 디자인 등 기본적인 구조부터 변경한 것, 그리고 이 엔진을 베이스로 배기측에 밸브리프트기구를 채용한 고성능 버전 등이 그것이다.
오늘날은 거의 모든 메이커들이 직분엔진을 탑재하고 있으며 배기량의 다운사이징이라는 시대적 과제와 맞물려 빠른 속도로 발전을 거듭하고 있다.
양산 브랜드 중에서 직분 엔진을 가장 적극적으로 탑재하고 있는 것은 폭스바겐이다. 폭스바겐이 목표로 하고 있는 것은 다운 사이징, 즉 배기량 축소다. TSI가 바로 그 대표적인 상징인데 실은 그 컨셉은 골프 GTI, 그리고 제타 2.0T에 탑재되는 T-FSI로 처음으로 구체화되었다. 폭스바겐 TFSI는 2리터의 배기량으로 최고출력 200ps를 발휘한다. . 성능에서는 2.8리터 V6(VR6)를 앞선다. 물론 터보차저로 인한 것이다.
폭스바겐은 고효율 터보로 6.0%, 기통수 감소(V6→직4)로 5.0% ,직분화(MPI→FSI)로 2.0%, 마찰저항 저감으로 2.5% , 연소효율에서 1.5%, 기어박스(MT→DSG)에서 3.0%의 개선을 이루었다. 단지 직분 엔진을 탑재했다고 해서 끝난 것이 아니라는 얘기이다.
두드러지는 것은 터보의 혜택이다. 종래에는 연비악화의 요인으로 여겨져 왔던 터보차저가 연비의 기화열로 연소온도를 내려주는 FSI는 고압축비화로 충진효율을 높이는 것이 가능하다. 따라서 터보에 의한 다운사이징을 실현한 것은 FSI 기술이 전제가 되었기 때문이라고 할 수 있다.
뿐만 아니라 TFSI의 최대토크는 270Nm의 2.8리터 V6를 웃도는 280Nm을 발휘하는 것도 주목할만하다. BMW도 소형 터보차저 두 개를 채용해 획기적인 출력 향상과 연비 개선 효과를 보여 주었다는 점을 감안할 때 앞으로 이 부문에 대해서도 더 많은 결과물이 나올 것으로 전망된다.
2010년에 접어 들면서 자동차업계의 지각변동이 새로운 국면을 맞고 있다. 가장 두드러지는 것은 토요타로 대표되는 양산 브랜드들의 시련이다. 비용저감을 최우선으로 한 결과가 품질관리의 소홀이라는 쪽으로 나타났다. 토요타만의 문제가 아니다.
글/채영석(글로벌오토뉴스 국장)
그로 인해 20세기 최대의 과제였던 규모의 경제와 글로벌 전략의 방법론에 대한 심각한 검토가 필요하게 되었다. 디트로이트 빅3로 대변되는 미국 자동차회사들은 각 나라의 브랜드를 인수해서 규모를 확대하는 글로벌 전략을 구사했다. 이에 반해 토요타로 대변되는 일본 메이커들은 해외 현지공장 건설을 통한 시장 확대 전략을 구사해왔다.
21세기 들어 그동안 미국 메이커들이 사들였던 브랜드들은 모두 분리됐다. 세기의 합병이라고 했던 다임러와 크라이슬러도 제 갈길을 가게 되었다. 미국 디트로이트 빅3의 브랜드는 전성기였던 1960년대의 1/5 수준으로 줄었다. 그리고 그 디트로이트 빅3가 인수했다가 내 놓은 브랜드들의 운명도 각기 다르게 전개되고 있다.
국적으로 따지면 영국과 스웨덴, 그리고 일본 브랜드들이 해당된다. 영국의 재규어 랜드로버와 복스홀, 독일의 오펠, 스웨덴의 볼보와 사브, 일본의 마쓰다와 스즈키 등 각기 생존을 위한 몸부림의 연속이다. 국내의 쌍용자동차를 통해서도 알 수 있듯이 경영상의 이유로 자동차 브랜드가 사라지는 것은 쉽지(?) 않아 보인다. 미국 빅3가 사장시킨 브랜드는 많지만 메이저 업체 중에서는 영국의 로버 정도만이 정리되었고 나머지는 어떤 형태로든 생명을 연장시켜 가고 있다.
그래서 브랜드의 인수합병보다는 토요타식의 현지 생산 전략이 더 효과적이었다는 쪽으로 정리되었다. 토요타는 1980년대부터 현지생산전략을 추진해 지금은 60개 가까운 해외 공장을 운영하고 있다. 이번 대규모 리콜 사태로 그 논리마저 새로운 검토가 필요하게 되었다는 얘기가 나오고 있다. 불과 얼마 전까지 환율 변동 등에 효율적으로 대처할 수 있는 최고의 전략이라고 치켜 세우더니 이제는 그것이 가장 나쁘다고 떠들어 댄다. 간단하게 단언할 수 없다.
토요타의 전략을 철저히 벤치마킹해 온 현대기아 그룹도 마찬가지의 상황에 처해있다. 현재로서는 답이 없다. 어느 것이 더 좋은 것인지가 아니라 앞으로는 어떤 방법이 옳은지에 대한 새로운 논의가 시작되어야 한다는 얘기이다. 그것이 21세기 새 판짜기의 핵심이다.
그래서 다시 자동차에 대해 생각하게 된다. 분명 자동차는 국력의 상징이기도 하지만 그보다 중요한 것은 문화의 산물이라는 점이 뚜렷해 졌다. 사실 자동차를 실적과 순위만으로 이야기하면 너무 무미건조해진다. 오늘날은 ‘지속가능한(Sustainable)’ 비즈니스가 절대적인 시대이기 때문에 모든 것이 점유율이나 판매대수, 수익성에만 집중되어 있다.
J.D파워는 10년 전에 ‘이제 좋은 차 나쁜 차의 구분은 없어졌다.’고 했다. 그 때의 기준은 품질이었다. 그런데 2010년 시점에서는 성능에서도 뚜렷이 그 갭이 좁혀졌다. 불과 수년 전만해도 직분 엔진을 비롯해, 밸브트로닉, 터보차저, DCT 등등의 기술은 양산 브랜드들은 생각조차 하지 못했었다. 지금은 어떤가. 폭스바겐, 토요타, 혼다, 르노닛산, 현대기아 등 글로벌 양산 메이커들은 8단 AT와 DCT까지 모두 독자적인 힘으로 개발 생산해 내고 있다.
필자도 정신없이 쏟아지는 새 차들을 소화하느라 그러려니 하고 받아 들였던 것들이 많다. 어느 순간 정신을 차려 보니 양산 브랜드 중에서 후발 업체에 속하는 현대기아차그룹도 V형 8기통 엔진부터 독자적인 디젤 엔진, 6단 자동변속기 등을 자체 기술로 개발해 냈다. 물론 엔진의 헤드 유닛은 보쉬와 컨티넨탈, 보그워너 등과 협력에 의해 개발하지만 세계시장을 돌아보면 이 정도의 기술력을 갖춘 메이커가 많지 않다.
그뿐인가. 올 해에는 에쿠스에 8단 자동변속기를 조합해 내 놓을 것으로 알려졌고 DCT도 제네시스 쿠페에 조합될 것으로 예상된다.
이번에는 여기에 가솔린 직분엔진을 내놓았다. 다음 단계가 여기에 터보차저를 조합시키는 것이다. 현재 진행 중에 있다.
직접 분사 엔진 약사
직분 엔진의 시작은 일본의 미쓰비시와 토요타였다. 1990년 중반 우리나라차에도 채용되었던 린 번 엔진과 직접분사방식 엔진은 일본 메이커가 먼저 시작했던 것이다. 미쓰비시가 원천기술을 갖고 있는 일본의 직분사 엔진이 추구한 것은 연비 성능의 향상이 우선이었다. 린 번이 그랬듯이 일본 메이커의 직분 엔진은 당시에는 주목을 끌지 못했다.
직접 분사 엔진과 기존 가솔린 엔진과의 가장 큰 차이는 연료 분사방식이다. 공기와 연료를 혼합해 연소실로 보내는 것이 아니라 공기를 따로 주입하고 연료분사 노즐을 통해 휘발유를 초고압으로 분사한다. 또한 TDI 디젤 엔진처럼 커먼레일을 통해 연료를 압축시켜 분사시키기 때문에 출력과 연비가 크게 좋아진다. 흡기포트와 고압스월인젝터, 연소실의 모양도 기존 가솔린과 다르기는 하지만 그것은 소프트웨어 측면의 문제이다. 압축비가 높다는 점도 특징이다. 다만 연료의 사용시 옥탄가가 높은 것을 사용해야 한다. 그렇지 않을 경우 인젝터의 내구성에 문제가 생기거나 노킹이 발생할 가능성이 크다..
직접분사 엔진은 2000년 폭스바겐이 루포에 1.4리터 FSI(Fue Stratified Injection)엔진을 탑재해 출시하면서부터 새로운 전기를 맞았다. 같은 기술이지만 추구하는 방향성의 차이에 따라 시장에서 받아 들여지는 것이 달랐다.
그 FSI가 본격적으로 주목을 끌기 시작한 것은 2004년 아우디가 A3스포츠백에 2.0 TFSI를 탑재하면서부터였다. 타임래그 문제로 가솔린엔진과는 궁합이 맞지 않았던 터보차저와 상성이 좋다는 것을 입증한 것이다. 2.0리터의 배기량으로 200ps/5,100rpm의 최고출력과 280Nm/1,800rpm의 최대토크를 발휘했다. 이 수치 중에서도 1,800rpm이라고 하는 낮은 회전수에서 최대토크를 발휘한다는 대목에 주목할 필요가 있다. 실용 영역에서의 가속감을 높이 평가하는 유럽 소비자들은 당연히 큰 관심을 보였다. 뿐만 아니라 EU연비기준 13km/리터라고 하는 연비도 큰 반향을 일으켰다.
아우디의 직분 엔진은 현재 크게 세 가지로 나뉜다. 타이밍 벨트로 캠샤프트를 구동하는 종래형 엔진과 연장선상에 있는 것과 캠 구동방식을 체인으로 바꾸고 밸런서샤프트의 레이아웃과 크랭크샤프트의 디자인 등 기본적인 구조부터 변경한 것, 그리고 이 엔진을 베이스로 배기측에 밸브리프트기구를 채용한 고성능 버전 등이 그것이다.
오늘날은 거의 모든 메이커들이 직분엔진을 탑재하고 있으며 배기량의 다운사이징이라는 시대적 과제와 맞물려 빠른 속도로 발전을 거듭하고 있다.
양산 브랜드 중에서 직분 엔진을 가장 적극적으로 탑재하고 있는 것은 폭스바겐이다. 폭스바겐이 목표로 하고 있는 것은 다운 사이징, 즉 배기량 축소다. TSI가 바로 그 대표적인 상징인데 실은 그 컨셉은 골프 GTI, 그리고 제타 2.0T에 탑재되는 T-FSI로 처음으로 구체화되었다. 폭스바겐 TFSI는 2리터의 배기량으로 최고출력 200ps를 발휘한다. . 성능에서는 2.8리터 V6(VR6)를 앞선다. 물론 터보차저로 인한 것이다.
폭스바겐은 고효율 터보로 6.0%, 기통수 감소(V6→직4)로 5.0% ,직분화(MPI→FSI)로 2.0%, 마찰저항 저감으로 2.5% , 연소효율에서 1.5%, 기어박스(MT→DSG)에서 3.0%의 개선을 이루었다. 단지 직분 엔진을 탑재했다고 해서 끝난 것이 아니라는 얘기이다.
두드러지는 것은 터보의 혜택이다. 종래에는 연비악화의 요인으로 여겨져 왔던 터보차저가 연비의 기화열로 연소온도를 내려주는 FSI는 고압축비화로 충진효율을 높이는 것이 가능하다. 따라서 터보에 의한 다운사이징을 실현한 것은 FSI 기술이 전제가 되었기 때문이라고 할 수 있다.
뿐만 아니라 TFSI의 최대토크는 270Nm의 2.8리터 V6를 웃도는 280Nm을 발휘하는 것도 주목할만하다. BMW도 소형 터보차저 두 개를 채용해 획기적인 출력 향상과 연비 개선 효과를 보여 주었다는 점을 감안할 때 앞으로 이 부문에 대해서도 더 많은 결과물이 나올 것으로 전망된다.
