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채영석 | 볼보 드라이브 E 파워트레인 시승기 |

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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com) ㅣ 사진 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)  
승인 2014-05-27 23:43:52

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볼보의 드라이브 E 파워트레인을 탑재한 모델들을 시승했다. 볼보가 독자적으로 개발한 2.0리터 직렬 4기통 직분 터보 엔진과 일본 아이신 AW제 8단 AT를 조합한 파워트레인을 탑재한 것이 포인트다. Drive-E라고 명명한 이 파워트레인은 S60을 시작으로 V60, XC60 등에 탑재되어 있다. 강원도 양양 일대에서 실시된 시승회 중 드라이브 E 파워트레인을 탑재한 볼보 S80 T5/D4, XC70 D4이 시승 느낌을 적는다.

글 / 채영석 (글로벌오토뉴스국장)
사진/박기돈(모터리언 편집장)/볼보코리아

볼보의 차체 플랫폼과 엔진 플랫폼의 독립이 완성단계에 들어섰다. 우선 독자 개발한 엔진 플랫폼을 한국시장에도 소개했다. 이것은 포드의 그늘에서 완전히 벗어난다는 것을 의미한다. 포드는 재규어 랜드로버와 볼보를 인수해 PAG라는 그룹으로 운영했지만 프리미엄 마인드의 결여로 실패했다. 재규어 랜드로버는 타타 산하로 들어가 날개를 달았고 볼보는 질리 자동차의 산하에서 오히려 상승세를 타고 있다. 성장하는 글로벌 자동차시장에서 이들 유럽 브랜드들은 프리미엄 마인드가 필요했었다.

볼보는 연간 판매대수를 현재의 40만대 수준에서 2020년까지 80만대로 늘린다는 전략을 수행 중에 있다. 포드 산하에 들어가 입지가 양산도 아니고 프리미엄도 아닌 애매한 상황이 되어 버렸지만 프리미엄화에 대한 의지는 꺾이지 않고 있다. 그들의 기술력이라면 충분히 가능하다는 생각을 갖고 있다.

판매를 늘리는 것은 뉴 모델이다. 그것도 시장에서 먹힐 수 있는 매력적인 제품을 만들어야 한다. 지금 볼보는 모델 라인업의 대대적 수술이 진행되고 있다. SPA(Scalable Product Architecture) 라는 차체 플랫폼과 드라이브 E 엔진 플랫폼이 중심에 있다. 기존 포드와 공유했던 플랫폼과 이별하고 이제는 독자적인 길을 위한 핵심적인 부분이다.

SPA 플랫폼에서 나올 첫 모델은 올 해 말 출시될 차세대 XC90이다. 차세대 S60, S80 모델 등 대부분의 모델에 적용된다. 주요 부품과 시스템을 공유해 비용과 개발 시간을 크게 단축할 수 있으며 이전 플랫폼과 달리 유연한 게 특징이다. 신형 XC90은 새 파워트레인과 함께 플러그-인 하이브리드 버전도 출시된다. 볼보는 40시리즈와 50시리즈의 차세대 모델도 준비하고 있다. 현재 포드에서 파생된 플랫폼보다 더 작은 플랫폼을 개발하고 있다. 이 플랫폼은 중국의 지리자동차와 공동 개발 된 것이다. 2013년부터 1년 동안 8개의 뉴 모델을 쏟아 내며 신세대 볼보 시대를 열어 가고 있다. 2013년 하반기에는 새 중국 공장도 오픈했다.

생산 라인 확충에도 대규모 투자를 진행하고 있다. 전체 투자액은 110억 달러이며 이중 절반에 해당하는 50억 달러를 스웨덴에 투입한다. 주요 투자 항목에는 4기통 엔진과 고연비 기술, 소형차 등이 포함돼 있다. 그 핵은 포드 산하에서의 흔적을 지우고 새로운 볼보로 변신하는 것이다. 볼보 역시 보다 효율적인 비용 절감을 모색하고 있다.

1,969cc 직렬 4기통 직분 터보의 가솔린과 디젤

프리미엄, 양산 브랜드를 가리지 않고 비용저감은 영원한 숙제다. 생산 기술의 혁신으로 규모의 경제의 이점을 살려 내야만 치열해져 가는 시장 경쟁에서 우위를 점할 수 있기 때문이다. 구체적으로 말하면 수익성을 낼 수 있는 방법이라는 얘기이다. 차체 플랫폼을 축소하고 엔진과 변속기의 종류를 단순화하는 것이 추세로 자리잡은 지는 이미 오래다.

볼보도 그런 점에서 파워트레인의 공유화를 추진하고 있다. 엔진과 변속기의 수를 줄여 개발 효율을 높이고 비용을 저감하기 위함이다. BMW의 모듈러 엔진과 마찬가지로 가솔린과 디젤의 기본 설계를 공유하는 것이 특징이다. 볼보는 2007년에는 8가지의 엔진이 있었는데 이를 가솔린과 디젤에 같은 아키텍처를 사용하는 한 종류의 2.0리터 4기통 엔진으로 통일한다. 또 변속기는 6단 수동변속기와 8단 자동변속기로 줄였다. 그로 인해 중량 저감은 물론이고 공간효율성도 높였다.

이번 시승회의 포인트는 2013년 8월 드라이브 E(Drive-E)라고 명명해 발표한 새로운 파워트레인이다. 드라이브 E는 개발 단계에서는 VEA(볼보 엔진 아키텍처)라고 불리었다. 1,969cc의 배기량을 가진 가솔린과 디젤 엔진이 베이스다. 유럽에서는 2013년 가을부터 S80, V60, XC60 등에 탑재됐다. 볼보 라인업에서 T6는 6기통, T5는 5기통을 의미했다. 이번 볼보의 모델에는 드라이브 E라고 명명한 신세대 유닛에 의해 6기통과 5기통 엔진을 대신하게 된다. 다운사이징 전략의 일환이다. 엔진은 토크에 따라 가솔린과 디젤 공히 네 개의 파생 버전을 만든다. 가솔린에는 T6, T5, T4, T3, 디젤은 D5, D4, D3, D2가 있다. 이니셜 뒤에 붙은 숫자는 출력 범위를 나타낸다. 최강 버전인 T6의 최고출력은 306ps/5,700rpm. 터보차저와 수퍼차저가 채용되어 있다. 저속에서는 터보차저와 수퍼차저가 작동하고 고속역에서는 터보차저가 전담한다.

디젤과 가솔린은 실린더 블록 등 부품 점수를 25% 공유하고 실린더 헤드 등 25%는 다른 부품으로 한다. 그 외 50%는 같은 설계 아키텍처를 기반으로 하는 유사 부품이다. 실린더 블록을 공유하면서 가솔린과 디젤에 사용하기 위해서는 실린더 라이너의 소재 등을 변경한다고 한다.

새 파워트레인은 부품의 60%를 공유하며 현재 유닛보다 무게는 90% 가볍다. 거기다 연비는 35%가 좋아졌다. 2017년에 시행되는 대부분의 배기가스 기준도 만족한다. 모두가 전동화에 대응할 수 있도록 개발됐다. 볼보 엔진 개발 책임자는 V8 엔진을 구시대의 유물로 만들었다고 주장했다. 고성능은 여기에 플러그 인 하이브리드로 해소한다는 사고방식이다.

새 엔진은 인젝터를 실린더 헤드의 윗 부분에 배치한 직분 터보차저 엔진으로 전동 워터펌프와 첨단 과급 기술을 채용, 마찰 저항의 저감에 의해 연비와 출력의 양립을 꾀한 것이 특징이다. 과급 기술로는 2013년에 생산 개시한 T6에는 터보에 더해 수퍼차저를 채용한 트윈차저 사양으로 했다. 또 2015년에 생산을 시작하는 D5는 트윈 터보에 수퍼차저를 더한 사양으로 한다.

마찰저항의 저감에서는 캠 샤프트의 구조 변경과 실린더 라이너의 내부와 크랭크샤프트의 표면 개질 기술에 의해 표면의 거칠음을 저감하고 있다. 또 오일펌프도 가변 용량형으로 했다.

연소의 기본 컨셉은 중앙에 점화 플러그와 인젝터를 배치한 센터 직분이라고 하는 방식을 채용했다. 이론 공연비로 작동하며 희박연소는 아니다. 다만 시동시에는 점화 플러그의 가까이에 연료를 성층화해 안정된 착화를 추구한다. 같은 엔진은 유로6, 일본의 SULEV, 미국의 LEVⅢ 등 2013~2017년의 모든 지역의 배기가스 규제에 대응한다.

디젤 엔진의 경우 i-ART 기술이 적용됐다. 커먼레일 압력이 2,500바로 높아진 것이 포인트다. 각 인젝터에 압력센서가 채용된 것도 지금까지와 다른 점이다.

엔진 제어 부문에서 일본의 덴소제 부품을 많이 사용하고 있다는 점이 눈길을 끈다. 직분 인젝터, 고압펌프, 고 에너지 점화 코일, 점화 플러그, 전자제어 유닛, 각종 센서 등이 덴소제다. 고출력과 배기가스 성능을 충족시키기 위해 과급압을 2.3바로 높임과 함께 분사압을 20MPa로 한, 텀블류를 강하게 해 연료와 공기의 혼합을 촉진한다고 하는 연구를 했다.

변속기는 토요타가 북미 사양 렉서스 RX F Sport에 채용한 아이신 AW제 8단 T와 기본 설계는 같다. 이 변속기는 드라이브 E와 조합해 성능을 유지하면서 연비를 10~30% 개선하는 것이 가능하다고 한다.

8단 AT는 아이들링 스톱을 채용하고 있다. 전동 워터펌프를 옵션으로 설정하고 있는데 볼보용은 밸브 보디에 내장하는 리니어 솔레노이드를 이용해 엔진 정지시의 유압을 생성하는 구조로 해 외부에 오일펌프가 필요없게 했다.

Impression

시승회에서 경험할 수 있었던 것은 T5와 D4 두 가지. 배기량 1,969cc 직렬 4기통 DOHC 직분 터보차저로 여기까지 가솔린 디젤 모두 같다. 가솔린 엔진은 최고출력 140ps부터 300ps 이상까지 커버한다. 튜닝에 따라 폭 넓은 특성을 발휘하는 것이 가능하다는 것이다. T5는 최고출력 245ps/5,500rpm, 최대토크 350Nm(35.7kgm)/1,500~4,500rpm를 발휘한다. 기존 엔진보다 출력이 5.5ps, 토크가 3.3kgm 증강됐다. D4는 최고출력 181ps/4,250rpm, 최대토크 400Nm(40.8kgm)1,750~2,500rpm.

우선 S80 T5의 스티어링 휠을 잡았다. 시동키를 걸 때의 반응이 아주 부드럽다. 앞뒤로 진동하는 가로배치 엔진의 특징도 거의 느낄 수 없다. 아이들링시의 진동과 소음도 한 단계 더 억제됐다. 부드럽게 가속페달을 밟으면 기어가 매끄럽게 연결된다. 디젤 엔진인 D4와 직접 비교하는 상황이라서 두 엔진의 발진과 저속에서의 소음 차이는 분명하다.

가솔린 엔진의 경우 예상 외의 폭발력을 보인다. 기존 S80 T6가 그 전의 엔진에 비해 부드러운 가속특성을 보인 것보다는 밀어 붙이는 맛이 좋아졌다. 과거 폭력적이라고 표현했던 것과는 차이가 있지만 기대 이상이다. 그럼에도 D4쪽이 더 좋은 느낌이다. 가속페달을 강하게 밟지 않아도 엔진회전계는 줄기차게 상승한다. 두 엔진 모두 엔진회전계와 속도계의 바늘이 비슷한 속도로 올라간다.

가속 페달을 밟으면 회전계의 바늘만 1,000rpm 이상의 폭을 오르내리는 일부 양산 브랜드의 엔진과는 분명한 차이를 보인다. 독일 프리미엄 브랜드들과 같은 수준이다. 100km/h에의 엔진회전은 T5가 1,400rpm, D4는 1,500rpm 수준. 레드존은 T5가 6,500rpm, D4는 5,500rpm.

가속을 해 가면 두 엔진이 다르게 다가온다. T5는 날카로운 가속은 보이지만 실제로 밀어 올리는 맛은 D4가 분명하게 우위이다. 고속역에서는 그런 차이가 더 뚜렷해 진다. 특히 D4의 경우 중속역에서부터는 찰진 느낌의 가속이 압권이다. 토크 컨버터 타입이지만 거의 직결감에 가까운 반응이다. 아이신 AW제 트랜스미션을 오래 동안 사용해 온 결과라고 볼보에서 온 엔지니어는 설명했다.

다른 말로 표현하면 넓고 두터운 토크 밴드와 중속 이상으로 올라가면 오히려 매끄럽게 느껴지는 가속감이 오른발을 더 자극한다. 초고속역으로 올라가면 출력이 높은 가솔린이 더 좋을 것이라는 예상과는 달리 디젤도 거의 같은 톤으로 끌어 올린다. 첫 번째 벽을 넘는 것도 가볍다. 이 대목에서 기대 이상이라는 표현을 다시 한 번 떠 올린다.

볼보의 Drive-E 파워트레인 담당자는 연비개선에 크게 기여한 것은 변속기의 록 업의 조기화라고 설명했다. 지금까지의 AT는 저부하역에서 1,500rpm, 고부하역에서는 2,000rpm 이상으로 밖에 록업 할 수 없었다. 이것이 한 세대 전부터 저부하역에서 1,200rpm부터 록업(Lock Up : 토크 컨버터 내에 들어있는 클러치로 엔진의 동력이 자동변속기로 1:1로 전달되는 시점에 작동하는 클러치로 작동회전수가 낮을 수록 연비성능이 좋다.) 할 수 있도록 되어 이번 8단 AT는 전 역에서 1,000rpm 부터 록 업한다.

저속역에서는 1,500~2,000rpm 사이에서 자유롭게 가감속이 가능하다. 파워를 살리면서도 연비 성능을 높이고 이산화탄소 배출량을 낮추는 것을 강조하는 대목에서는 21세기형 엔진의 특징을 느낄 수 있다.

달리는 즐거움을 포기하지 않으면서 효율성을 극대화한다는 명제가 그것이다. 물론 그럼에도 고속역으로 올라가 급가속을 반복하면 좋은 연비성능을 기대할 수 없는 것은 어쩔 수 없다. 연비성능이 S60 D4는 16%, S80 D4는 20% 향상됐다고 한다. S80 D4의 경우 연비와 이산화탄소 배출량, 출력, 토크 0-100km/h 가속성능, 최고속도 등에서 BMW의 맞먹는 수치를 보여 준다. 볼보는 아예 노골적으로 BMW, 아우디, 메르세데스 벤츠를 경쟁 상대로 표방하며 프리미엄 브랜드로의 진화를 표방하고 나서고 있는 이유다.

사용자의 특성에 따라 ECO 모드, D모드, 스포츠 모드가 설정된 세 가지 드라이브 모드를 사용할 수 있다. 국내 사양의 제원은 아직 공표되지 않았다. S60 T5의 파워트레인은 245마력의 가솔린 엔진과 8단 자동변속기로 조합된다. 유럽 복합모드 연비는 17km/L, CO2 배출량은 137g/km이다. S80 D4의 한국 사양 복합연비는 16.1km/리터로 알려졌다. 공식연비는 아직까지 발표되지 않았다.
볼보의 새로운 변화를 알리는 새 파워트레인 드라이브 E는 기대 이상의 성능과 효율성으로 소비자들에게 어필할 수 있을 것으로 보인다.

볼보코리아는 올 해 5월까지의 판매가 전년 대비 43%나 증가해 1,000대를 돌파했다. 3년 전 연간 판매대수를 이미 넘어선 것이다. 과거에 너무 부진했던 것이 수입차 시장 상승세의 흐름을 타고 있다는 얘기이다. 여기에 새로운 드라이브 E 파워트레인을 탑재한 모델들을 투입하면 지금보다 훨씬 좋은 성적을 기대하고 있다. 물론 한국의 소비자들이 앞서 언급한 21세기형 파워트레인의 특징을 이해하고 배기량보다는 성능과 연비를 기준으로 한다면 승산이 있어 보인다.

*아직 공식제원은 발표되지 않았습니다*
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