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혼다가 터보차저를 받아들였을 때

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글 : 유일한(chepa@global-autonews.com)
승인 2018-09-01 00:45:33

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만약 혼다 자동차의 역사를 알고 있다면, 1990년대에 등장했던 혼다의 스포츠카들을 생각하면서‘VTEC 자연흡기 엔진이야말로 혼다의 정체성이었다’고 언급하는 사람들이 있을 지 모른다. 물론 혼다는 그때도 지금도 스포츠카를 제작하고 있지만, 과거와는 달리 현재 스포츠카에 탑재되는 엔진은 모두 터보차저 가솔린 엔진이다. 그래서 현재의 혼다가 ‘변해버렸다’고 판단하고 선택지에서 제외하는 사람들이 있기도 하다.

 

그렇다면 혼다는 왜 터보차저를 받아들였을까? 그 뒤로는 다양한 궁금증이 꼬리를 물게 된다. 혼다 내에서 자동차를 개발하는 연구원들은 자연흡기를 완전히 잊었을까? 어쩌면 이제 스포츠카를 개발한다는 열정은 더 이상 없는 것이 아닐까? 어떻게 본다면 지나친 걱정일수도 있지만, 한 때 매력을 느꼈던 엔진이 사라지고 새로운 엔진이 등장한다는 것을 단순한 ‘패러다임의 변화’라고 치부하기에는 아쉬움이 많이 남는 것도 사실이다.

 

혼다도 자연흡기에 미련이 있다

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혼다의 스포츠카인 NSX, 시빅 타입 R 등에 적용되었던 고성능 VTEC 자연흡기 엔진은 그 독특한 반응 감각과 성능으로 사랑을 받았다. 엔진 회전 허용 한계가 8,000rpm 부근이라는 점과 VTEC이 작동할 때 2단 로켓처럼 가속하는 감각은 특히 스포츠카 매니아들에게 있어 매력적인 부분이었다. 그리고 그 감각은 혼다의 연구원들도 동일하게 공유하고 있다. 혼다에서 자동차 R&D를 담당하는 마츠모지 유우지(松持 祐司) 역시 지금도 매력적인 소리를 내는 초고회전 자연흡기 엔진을 제작하고 싶은 생각이 간절하다고 하다.

 

혼다가 엔진을 만들 때 전달하고자 하는 것은 크게 3가지로 나눌 수 있다. ‘파워’, ‘응답’, ‘출력의 밀도’로 ‘파워’에 대해서는 많은 이야기를 할 필요가 없을 것이다. 자동차에 있어서 빠르다는 것은 운전자를 기분 좋게 자극하는 요소이며 재미이다. 그래서 혼다는 어떤 자동차이든 ‘1마력이라도 더 부여할 것’을 목표로 엔진을 다듬는다고 한다. ‘리터당 100마력 이상’이라는 것은 어느 시대이든 중요한 것이고, 혼다는 이미 1995년에 ‘인테그라 타입 R’을 통해 ‘리터당 111마력’을 실현했다.

 

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‘응답’이라는 것은 상당히 중요할 것이다. 운전을 즐기는 드라이버들이 터보차저보다는 자연흡기 엔진을 중시하는 이유이기도 하니 말이다. 마치 오른발과 자동차가 일체화 된 것 같은, 밟는 대로 바로 반응한다는 점이 매력적인 것이다. 또한 ‘출력의 밀도’도 중요하다. 출력만을 원한다면 엔진의 배기량을 4L 이상으로 늘리면 간단한 일이지만, 그것은 혼다답지 않다는 것이다. 또한 엔진을 가능한 한 작게 만들면 차체의 경량화는 물론 차체 내에서 남는 공간을 주행 감각을 담아내는 데 사용할 수 있다.

 

그런데 여기에서 중요한 것이 바로 ‘환경 규제’이다. 혼다는 이미 1970년대에 시빅에 탑재한 신형 CVCC 엔진을 통해 미국의 ‘머스키 법’을 통과한 전력이 있다. 그리고 환경 규제를 지키는 것이 당연하기에 크게 내세우고 있지는 않지만, 환경 규제를 만족시킨 후 여기에서부터 역동적인 성능을 달성하기 위한 노력을 실시한다는 것이다. 어떻게 본다면 당연한 이야기이지만, 환경 규제와 고출력이라는 것이 기술적으로 양립하기 힘들다는 점을 고려해 보면 그 동안 엔지니어들의 노력이 얼마나 들었을 것인지 짐작할 수 있다.

 

터보차저 시대에 대한 이유

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그래서 혼다는 자사의 스포츠 모델에 터보차저를 사용하지 않았었다. 터보차저는 배기가스의 힘을 이용해 공기를 압축하는데, 과급압이 높아지기 전까지는 아무리 가속 페달을 밟아도 출력이 나오지 않았기 때문이다. 그리고 나중에서야 갑자기 출력이 폭발하는, 이른바 ‘터보 래그’라는 현상을 쉽게 해결할 수 없었다. 운전자가 마음 편히 스포츠 주행을 즐길 수 없었다는 것이다.

 

사실 그보다 더 중요한 것은 환경 규제와 성능의 양립이 어렵다는 것이었다. 터보차저의 구조 상 열이 많이 발생하는데, 이로 인해 압축된 공기 역시 달구어지기 때문에 그대로 실린더로 유입되면 흔히‘노킹’이라고 부르는 이상연소 현상이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해서는 공기를 냉각시킬 필요가 있었고, 연료를 많이 분사하여 기화열을 이용하는 것이 일반적이었다. 당시의 터보차저 엔진이 연비가 좋지 않았던 이유이기도 하다.

 

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그러나 2008년부터 터보차저를 적극적으로 고려해야만 하는 상황이 생겼다. 미국의 리먼 사태 발발로 인해 전 세계 자동차 시장은 급격히 악화되었고, 여기에 환경에 대한 의식 역시 과거보다 높아졌다. 당시 혼다는 스포츠 모델들에 대한 개발을 전면 중지했고, 모터스포츠 무대에서 잇달아 철수했다. 당시 혼다의 엔지니어들 사이에서는 ‘앞으로 스포츠카를 전혀 제작할 수 없는 것인가’라는 암울한 분위기도 있었다고 한다.

 

하지만 암울하기만 해서는 바뀌는 것이 없기에, 몇 달 후 엔지니어들이 모여서 ‘미래의 스포츠카’에 대해 진지하게 논의하기 시작했다. 환경 규제에 대해서는 당시 요구되던 규정 이상의 목표를 설정하고 ‘앞으로 10년 혹은 20년이 지나도 역동적인 성능을 유지할 수 있는 파워트레인’을 만들기로 했다. 그 즈음에 혼다가 주목한 것이 바로 터보차저와 전기 모터의 보조로 특히 터보차저에서는 과급압과 열을 제어하는 기술을 중점적으로 축적했다. 그리고 혼다가 생각하는 ‘좋은 엔진’이라는 것이 만들어지게 된 것이다.

 

좋은 엔진을 만들기 위한 기술

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열을 제어하는 기술을 다듬어내기 위해 모든 엔진은 전면 재설계되었다. 특히 혼다가 다앙햔 모터스포츠에 참여했던 그리고 수 많은 엔진을 개발했던 경험이 적극적으로 사용되었는데, 그 중의 하나가 ‘나트륨 봉입 밸브’이다. 속이 빈 밸브 안에 나트륨을 봉입한 것으로, 이를 통해 실린더 내에서 발생하는 열을 냉각수 쪽으로 효과적으로 방출한다. 현재는 신형 NSX부터 S660까지 전 라인업에 적용되어 있다.

 

이 기술은 예전에 F1에서 사용되었던 것이다. 이를 통해 실린더 내 열이 노킹까지 이어지지 않도록 제어할 수 있어 그만큼 압축비를 높일 수 있으며, 이를 통해 연소 효율을 향상시켜 배출가스도 그만큼 줄일 수 있다. 이와 같은 터보차저 엔진을 제작하기 위해서는 핵심 기술을 혼다가 독점하는 것이 아니라 부품 공급업체와 협력할 필요가 있기에 엔지니어들은 부품업체에도 감사를 표한다고 한다.

 

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또한 오래 전 F1이 터보차저 엔진을 사용할 때의 기술들도 아낌없이 사용하고 있다. 세타 마사야(瀬田 昌也)는 한 때 F1 엔진의 개발을 담당했었으며, 최근에는 S660과 N-박스의 파워트레인 개발 책임을 맡았었다. 그가 개발한 S660의 터빈은 매끈하게 다듬어져 있으며, 스포츠카에 반드시 필요한 경량과 컴팩트화 그리고 높은 응답성을 보여주고 있다.

 

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신형 NSX의 엔진 또한 이상적인 형태로 다듬어져 있다. 개발 시에는 기존의 엔진을 개량하는 것을 고려했지만, 최종적으로는 ‘NSX만을 위해 새로운 엔진을 처음부터 제작하는 것’으로 결정됐다. 그 결과 신형 NSX의 엔진은 오일 순환에 ‘드라이 섬프’ 방식을 사용하고 있으며, 극한의 주행 상황에서도 엔진에서 오일을 반드시 회수 해 재순환 시킬 수 있도록 하고 있다. 오래 전 혼다가 F1에서 얻은 기술로 만든 엔진오일 격벽을 양산차에 적용했듯이 말이다.

 

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단순히 ‘좋은 엔진’이라고 하면 그 기준은 사람들마다 다를 것이다. 혼다는 ‘좋은 엔진’의 조건을 3개로 명확히 하고 최우선에는 환경을 두고 개발을 하고 있다. ‘파워’, ‘응답’, ‘출력의 밀도’ 이 안에서 좋은 엔진을 찾는 운전자들에게 혼다의 엔진은 정말 매력적인, ‘좋은 엔진’이 될 수 있을 것이다.

 

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