생활노하우


사 실 앞의 글은 영양가 없이 긴 편입니다. 세단을 그리 좋아하지 않는 해치백 마니아인 제 입장에서 지금 우리나라의 현실은 너무나 불만이기 때문입니다. 하지만 현실은 현실. 우리나라에서 주로 팔리는 차는 세단 아니면 SUV고 나머지는 곁다리에 불과한 것이 부인할 수 없는 모습입니다. 모든 것은 운전 습관이나 자동차의 세부 제원에 따라서 달라지지만 차량의 큰 종류에 따른 장점과 단점은 간단하게나마 적었습니다.

이 제는 차량의 엔진 방식, 트랜스미션이라는 ‘파워트레인’에 대한 차이를 적고자 합니다. 이것은 어떠한 연료를 쓰고 어떻게 차를 조작해야 하는가 하는 문제이기에 매우 중요하게 생각해야 합니다. 세단이면 가솔린에 오토요, SUV면 디젤에 오토라는 뻔한 조합이 대세이기는 하나 적어도 그 차이는 알고 있어야 차를 고를 때 유지비나 운전의 편의성에 대한 것을 예상할 수 있습니다.

Round A-4: 자동차의 분류(2)

▲ 자동차 연료(엔진 방식)에 따른 분류

- 가솔린(휘발유) 엔진: 승용차에서 쓰는 가장 흔한 연료이자 엔진 방식입니다. 제 지인은 휘발유의 비싼 가격 때문에 ‘Sibal유’라고 부릅니다만, 휘발유는 비쌉니다. 사실 비싼 이유는 대부분 국내의 세금이기는 하지만, 그만큼 자동차, 정확히는 승용차의 흔한 연료이기에 많은 세금을 붙이는 것이기도 합니다.

보 통 가솔린 엔진은 공기에 휘발유를 섞은 뒤 그것을 엔진에 불어 넣고 점화 플러그가 불꽃을 튀겨 폭발을 시킵니다. 캬    브레터 시절부터 지금의 MPI 엔진까지 변함이 없습니다. MPI 엔진은 연료 분사를 캬브레터가 아닌 실린더(기통) 하나에 하나의 기화기를 달아 하는 방식인데, 엔진을 컴퓨터(ECU)가 제어하기에 훨씬 구조가 간단해지고 효율도 좋아졌습니다. 요즘은 흡배기 밸브 개폐 타이밍을 상황을 봐가며 조정하는 VVT 기술을 쓴 가솔린 엔진도 나와 효율을 더 높였습니다. 하지만 이건 중요한건 아닙니다. 다 엔진의 효율성을 높이기 위한 기술일 뿐 구조적으로 다른건 아니기 때문입니다. 우리가 알아야 하는건 엔진의 장단점과 유지비지 용어 그 자체는 아니니까요.

가 솔린 엔진은 적당한 압축 수준에서 점화 플러그가 혼합기를 폭발시키는 구조인데, 상대적으로 폭발하는 힘은 디젤 엔진에 비해 약합니다. 이는 뒤집어 말하면 상대적으로 디젤 엔진에 비해  토크(Torque)가 약하다는 뜻입니다. 자동차에서 토크는 가속력에 영향을 주는 만큼 순간 가속력은 떨어집니다. 대신 디젤 엔진과 달리 훨씬 고회전을 할 수 있기에 꾸준히 힘을 짜낼 수 있습니다. 치고 올라가는 힘은 약해도 계속 밟아주면 속도는 그런대로 나옵니다.

가 솔린 엔진은 디젤 엔진보다 공기에 비해 더 많은 연료를 넣어야 하기에 연비면에서는 불리합니다. 하지만 훨씬 고압과 고온을 버틸 필요가 없어 엔진을 훨씬 간단하게 만들 수 있고 소재도 가벼운 것을 쓸 수 있습니다. 가솔린 엔진은 알루미늄을 쓰기도 하지만 디젤 엔진은 무거운 주철이 아니면 강도를 버틸 수 없습니다. 부품을 훨신 비싸고 튼튼한 것으로 쓸 필요가 없으니 부품 가격도 적게 들어 수리비 부담이 작게 듭니다. 예열 등 시간이 걸리는 예비 작업도 적어 심할 경우 겨울에 바로 시동 걸고 차를 움직여도 될 정도입니다.(물론 차의 내구성에는 이러한 습관은 좋지 않습니다.)

가 솔린 엔진의 또 하나의 장점은 정숙성과 저진동입니다. 강한 폭발력은 없는 대신 진동이 적어 승차감이 좋고 지나친 고회전만 시키지 않는다면 소음도 작습니다. 승용차에 가솔린 엔진이 흔한 이유는 조용하고 가벼우며 복잡한 유지 관리 노력이 없다는 점 때문입니다. 아무리 연비가 나쁘더라도 우리나라의 터무니없는 세금만 아니라면 여전히 쓸만한 것이 가솔린 엔진인데, 그 넘의 세금이 문제입니다.

참 고로 가솔린 엔진임에도 지금 설명한 것과 구조가 다른 엔진이 있습니다. 바로 GDI(Gasoline Direct Injection) 엔진입니다. GDI 엔진은 디젤 엔진과 마찬가지로 미리 가열해둔 공기를 실린더로 보내고, 이 공기를 압축한 뒤 거기에 바로 휘발유를 기화해 뿜어 자연 폭발시킵니다. 휘발유의 특성상 이것이 쉽지 않았지만, 기술이 발전하면서 이러한 엔진을 충분히 쓸만한 수준으로 상용화할 수 있었습니다. 이 엔진은 휘발유를 쓰지만 디젤 엔진의 특성과 가까운데, 장점도 그렇지만 단점도 디젤 엔진과 비슷합니다. 이 엔진의 특성은 가솔린의 고회전성과 디젤의 연비를 모두 갖춘 것이 장점, 가솔린의 비싼 가격과 디젤의 진동 및 내구성 문제가 단점이 됩니다.

요약: 다루기 쉽고 조용하며 수리비가 적게드는 것은 장점, 가속력이 떨어지며 연비가 낮고 더군다나 유류세가 비싼건 치명적인 약점.
 
- 디젤(경유) 엔진: 경유는 폭발을 쉽게 하지 않지만 어느 정도 온도를 높이면 알아서 불이 붙습니다. 이 성질을 활용해 디젤 엔진은 미리 공기를 가열해둔 뒤 그것을 실린더로 보내 압축하면서 온도를 높이고, 거기에 경유를 바로 뿜어 알아서 폭발하게 합니다. 이 방식은 연료에 비해 공기의 비중이 높아 연비가 상대적으로 좋습니다. 소형 디젤 승용차의 연비가 하이브리드 자동차 뺨치는 것도 이러한 특성 때문입니다. 더군다나 경유는 우리나라에서 세금도 적어 상대적으로 부담이 덜합니다. 이래저래 연료비는 적게 듭니다. 더군다나 토크가 좋아 가속력이 좋은 만큼 고속도로에서 앞에 걸리적대는 상대가 있을 때 제치고 나가는 재미(?)가 있습니다.

문 제는 나머지 부분입니다. 디젤 엔진은 폭발력은 강한 대신 그것을 받쳐줄 수 있는 엔진이 필요합니다. 엔진이 훨씬 무거워져야 하며 내구성도 좋아야 하기에 부품 단가가 비쌉니다. 디젤 자동차가 가솔린 차량보다 초기 구매 비용도 비싸고 수리비도 비싼 이유가 여기에 있습니다. 또한 아무리 개량을 했다고 해도 디젤 차량 특유의 진동이나 소음은 남습니다. 시간이 지나 엔진 상태가 나빠지면 소음과 진동은 바로 느낄 수 있는 수준이 됩니다. 아직 이러한 부분은 더 기술 발전을 하여 개선할 필요는 있습니다. 디젤 엔진은 매연 등 공해 물질도 많아 촉매 등 공기 정화 장치에도 더 신경을 써야 합니다.

그 럼에도 불구하고 유럽에서는 디젤 승용차가 인기를 끌고 있으며, 현대-기아자동차 그룹 역시 디젤 엔진 개발을 새로운 목표로 잡고 있는데, 그 이유는 디젤의 연비와 토크 때문입니다. 친환경 자동차 개발이 전 세계 어디서나 중요 목표가 되면서 엔진의 크기와 배기량을 줄이는 다운사이징이 유행이 되고 있습니다. 그렇게 하려면 엔진에 기본적인 힘이 필요한데, 가솔린 엔진에는 대배기량 엔진을 터보차저 등 과급기를 붙인 저배기량 엔진으로 바꿔 토크를 높이는 방향으로 나아가고 있습니다. 다만 이것도 소형이나 중형차에서는 한계는 있기에 배기량이 낮아도 토크가 충분히 좋은 디젤 엔진이 주목을 받는 것입니다. 디젤 엔진의 양대 문제인 진동/소음 문제와 공해 유발은 기술 발전이 빠르게 이뤄지면서 완전 해결까지는 아니더라도 훨씬 상황이 나아지고 있습니다.제 생각이지만 수소 엔진(수소 연료전지, 수소 폭발 엔진)이 제대로 가망이 보이기 전까지는 가솔린 하이브리드와 친환경 디젤엔진(에코 디젤)의 양대산맥으로 바뀌지 않을까 생각합니다.

아, 디젤 엔진에 CRDi와 VGT라고 붙은 것에 대해 적으면... CRDi(Common Rail Direct Injection)는 연료를 뿜는 압력을 종전 엔진보다 몇 배 강하게 한 것을 말합니다. 커피로 치면 에스프레소에 가까운데, 연료를 더 미세하게 뿜을 수 있어 연비와 출력이 더 좋아집니다. 요즘 나오는 디젤은 다 이런 엔진이죠. VGT(Variable Geometry Turbocharger)는 디젤 엔진에 들어간 터보의 개선판입니다. 디젤 엔진은 중급 이상이면 터보차저를 함께 쓰는 경우가 많은데(과급기의 냉각을 위해 방열판과 같은 인터쿨러를 달기도 합니다. 인터쿨러를 단 차=터보차라고 보면 됩니다.), 터보라는건 배기가스로 돌리는 것이기에 배기가스가 별로 나오지 않는 저회전 영역에서는 제대로 작동하지 않습니다. 이걸 좀 개선해 배기가스의 흐름을 조절해 압력을 어느 정도 유지할 수 있도록 해 저회전 영역에서도 터보가 제 역할을 할 수 있도록 한 것이 VGT입니다. 보통 만화나 튜닝카의 영향으로 터보차저라는걸 튜닝카같은데 많이 단다고 생각하지만, 그건 가솔린 엔진의 이야기이며, 디젤에서는 터보차저가 매우 흔합니다.

요약: 가속력이 좋고 연비도 좋고 차에 따라서는 터보까지! 하지만 비싸고 관리도 힘들고 시끄럽고 공해까지... T_T

- LPG 엔진: 가솔린과 디젤 엔진은 장단점이 어느 정도 나뉘어 있습니다. 하지만 LPG를 연료로 쓰는 자동차는 정치적인 문제가 끼지 않으면 대부분 가치가 없어집니다. 우리나라에서 팔리는 LPG를 연료로 쓰는 차량은 우리나라 정부의 정치적인 노림수(?)가 숨어 있다고 보셔도 됩니다. 자동차까지 무슨 가카를 까는(?) 이야기가 되냐구요? 굳이 가카를 까고 싶지는 않지만, LPG를 차량 연료로 쓰는 그 자체가 정부차원의 계산이 없다면 영 경제성이 없는 것이 되기 때문입니다.

일 단 LPG 엔진의 방식은 가솔린 엔진과 거의 같습니다. 다만 원래 ‘가스’였기에 조금 달라지는 부분은 있는데, 구형 LPG 엔진은 LPG를 원래 상태로 기화시킨 뒤 공기와 섞어 실린더로 보내 폭발을 시킵니다. 문제는 ‘기화’를 시켜야 쓸 수 있는 가스라는 점인데, 차량용 LPG는 보통 90%의 부탄과 10% 내외의 프로판가스를 섞어 만듭니다. 그런데 부탄의 기화온도(끓는점)은 -0.5도입니다. Iso-부탄이 되더라도 -11.5도 내외가 한계입니다. 즉, 날씨가 조금만 추워져도 기화가 잘 안되어 시동이 안걸립니다. 이게 종전 LPG 엔진의 문제입니다. 요즘은 이걸 개선하겠다고 가솔린 엔진의 MPI 방식처럼 액상 상태 그대로의 LPG를 노즐로 뿜어 공기와 섞는 LPI 방식 엔진이 나와 있습니다. 분명히 더 나아진 것은 사실이지만, 그래도 가솔린 엔진처럼 겨울에도 쉽게 시동을 걸고 즐겁게 바로 움직이기는 어렵습니다.

LPG 엔진은 추울수록 시동이 걸리지 않는 단점이 있습니다. 하지만 더 치명적인 문제가 있으니, 바로 연비입니다. 종전 LPG 기화 엔진은 가솔린 엔진보다 연비가 60~70% 수준, LPI 엔진이라고 해도 80% 전후의 수준에 불과합니다.  가솔린과 LPG라는 연료의 에너지가 다른 이상 연비 차이는 극복할래야 극복할 수 없는 일입니다. 에너지 부족은 출력의 부족으로 이어지니 가솔린 엔진보다 더 힘이 나오지 않습니다. 가속력면에서 LPG 차량은 분명히 가솔린 엔진보다 더 불리합니다. 더군다나 LPG 엔진은 가솔린 엔진보다 발열이 많아 부품의 수명 주기가 더 짧고 손볼 부품도 많습니다. 구형 차량이라면 기화기에 타르 등 연소물질이 끼어 효율이 떨어지기도 합니다. LPG 차량은 특유의 가스 냄새도 조금은 나는 만큼 냄새에 민감하다면 조금은 꺼려질수도 있습니다. 가스렌져 욕할 일이 아니랍니다.

정 상적인 상황이라면 시동도 잘 안걸리고 손도 많이 가고 연비도 나쁘고 힘도 떨어지는 LPG를 자동차 연료로 쓸 이유가 없겠죠. 그건 전 세계 어느나라나 마찬가지입니다. 그래서 LPG를 자동차 연료로 쓰려면 정부의 정치적인 결정이 필요합니다. 바로 세금 문제인데, 휘발유나 경유에 붙는 세금보다 훨씬 적은 세금을 붙여 LPG 가격을 낮추는 것입니다. 지금 우리나라에서는 휘발유 가격에 비해 LPG 가격이 55~60% 수준에 불과한데, 아무리 연비가 나쁘더라도 이 정도로 연료값 차이가 나면 나름대로 경제성이 생기게 됩니다. 다른 나라에서도 세금 정책으로 LPG에 메리트를 주는 형식으로 LPG 차량의 경제성을 갖게 합니다. 수 많은 단점이 정부의 결단 하나로 ‘연료값 싸게 들어 가치 있는 차’로 바뀌는 셈입니다.

LPG 는 때로는 친환경 연료로 불리는데, 고회전 영역에서는 이산화탄소 등 공해 유발 물질이 가솔린 엔진보다 적게 나옵니다. 또한 가솔린이나 디젤에 들어가는 여러 첨가물이 없다는 점도 친환경 이미지를 더하게 합니다. 정부가 LPG 차량에 세제 혜택을 주는 것도 이러한 이유가 있기 때문입니다.

그 렇다고 연료값이 싼 LPG 차량을 무작정 늘리게 하면 지갑이 가벼운 사람은 다 이걸로 사기에 유류세 정책이 흔들립니다. LPG는 공해 물질은 조금 적어도 에너지 효율은 낮기에 이러한 차량이 무작정 늘어나면 오히려 이산화탄소를 비롯한 공해 물질은 더 늘어날 수도 있습니다. 정부의 지갑이 가벼워지는게 사실 정말 두려워하는 것입니다만. 이런 이유로 LPG 엔진을 넣을 수 있는 차량은 여러모로 제한을 받습니다.

- 택시
- 장애인용 승용차
- 승합차 및 일부 MPV
- 개조를 받은 일부 화물차
- 경차
- 렌터카

이 런 차들만 LPG를 연료로 쓸 수 있습니다. 경차는 오래전부터 LPG를 쓸 수 있었지만 안그래도 힘이 없는 경차 엔진에 에너지량도 부족한 LPG를 연료로 쓰면 연비는 바닥으로 추락하기에 실제로 LPG 차량은 거의 나오지 않았습니다. 기아에서 시동과 저회전 영역은 휘발유로, 고속 영역은 LPG를 연료로 쓰는 바이퓨얼 모닝을 내놓아 그나마 상황이 나아졌지만, 이런차 말고는 경차조차 외면(?)하는 것이 LPG입니다. 대신 연료값이 싸게 먹히기에 영업용 운송 가능성이 있는 택시나 승합차, 그리고 승합차에서 나온 MPV는 LPG 엔진의 장점이 그런대로 있습니다. 지갑이 가벼운 장애인 역시 일반 가솔린 승용차를 LPG 엔진으로 개조해 탈 수 있습니다.

법 이 이러기에 세단이나 해치백형 승용차의 LPG 모델을 일반인이 사는 것은 사실상 어려웠습니다. 낡아 폐기처분해야 할 택시를 일반용으로 바꿔 파는 ‘부활차’ 정도가 있었을 뿐입니다. 하지만 최근 법이 바뀌어 장애인이 5년 이상 탄 중고차는 일반인이 살 수 있게 되어 장거리 운전이 많은 사람이라면 이러한 중고차에 관심을 가지는 것도 나쁘지 않습니다.

결론: 유지 복잡하고 시동 안걸리고 연비도 나쁘고... 그런데도 타는건 다 연료비가 적게 먹히기 때문!

- 하이브리드 & 전기차: 사실 이넘들을 지금 중고차로 볼 가능성은 그리 높지 않기에 굳이 적을 필요는 없지만, 간단히 어떤 역할인지만 적으면 이렇습니다.

하 이브리드라는 것은 가솔린이나 디젤, LPG 엔진에 더해 전기 동력 모터와 충전기를 따로 둔 것을 말합니다. 토요타 프리우스처럼 전기 모터만으로 차가 굴러가는 풀 하이브리드도 있는 반면 현대차의 하이브리드처럼 전기 모터는 ‘왼손은 도울 뿐’인 파워 어시스트 하이브리드, 쉐보레 볼트처럼 엔진은 ‘발전기’ 역할만 하고 실제로는 모터로 차가 굴러가는 플러그인 하이브리드도 있습니다.

전 기라는 에너지는 다른 에너지로 변환은 쉽지만 그 효율성이 좋지는 않습니다. 그럼에도 불구하고 이러한 방식이 쓰이는 이유는 ‘친환경’과 ‘회생제동’ 때문입니다. 화력발전은 그렇다 쳐도 원자력발전이나 수력, 풍력발전은 상대적으로 친환경 이미지가 강합니다. 물론 후쿠시마 사태나 핵 폐기물을 생각하면 원자력발전의 친환경성은 영 아니며, 수력의 환경파괴, 풍력의 소음, 태양광 패널의 환경오염 물질 역시 완전한 친환경이라고 하기에 문제는 되지만, 일단 이미지는 그렇습니다. 전기 모터는 주행 그 자체에 열을 제외한 다른 폐기물을 남기지 않아 주행 그 자체는 꽤 친환경적이기는 합니다.

두 번째 장점은 회생제동입니다. 회생제동은 보통 지하철에서 쉽게 볼 수 있는데, 전기 모터를 발전기로 활용해 브레이크를 걸 때 전기를 회수하는 방식입니다. 가속을 한 것은 언젠가는 서야 하는 법. 어차피 브레이크를 걸 때 열 에너지로 사라질 것을 일부나마 전기로 회수할 수 있다면 효율성이 좋아집니다. 하이브리드나 전기자동차에는 이러한 회생제동 장치가 갖춰져 있어 브레이크를 밟을 때 에너지 회수 효과가 생깁니다. 전기 그 자체는 효율성이 낮지만 이런 식으로 에너지를 되찾아올 수도 있습니다.

하 이브리드는 어떤 식으로든 연비를 좋게 해줄 수 있습니다. 다만 차값이 매우 비싸지며, 배터리 등 소모품 가격도 지금의 기술력으로는 너무나 부담스러울 정도입니다. 이 부분은 기술 발전에 따라서 어느 정도 해결은 되겠지만, 지금은 분명히 큰 부담이 됩니다. 유럽의 일부 자동차 제조사에서는 이런 문제 때문에 차라리 디젤 엔진의 효율성을 극대화하고 환경 오염을 줄이는 에코 디젤에 더 초점을 맞추는 것도 현실입니다.

▲ 트랜스미션에 따른 분류

엔 진이라는 넘은 생각만큼 똑똑한 물건은 아닙니다. ‘언덕길이니 강하게 힘을 내라’, ‘고속으로 평지를 달릴테니 적당한 힘을 내놓아라’, ‘뒤로 갈테니 엔진을 뒤로 돌려라’하는 복잡한 사람의 요구를 만족해줄 수는 없습니다. 엔진이 내는 힘을 용도에 맞게 조정하고 때로는 엔진이 내는 힘의 방향을 정 반대로 바꾸는 장치가 트랜스미션(Transmission), 그냥 미션으로 쓰는 넘입니다.

트 랜스미션은 엔진의 회전수를 적절히 줄이거나 늘려주는 장치입니다. 엔진 몇 번의 회전을 큰 힘의 회전 한 번으로 바꿔 순식간에 힘을 내주는 저단 기어, 엔진의 회전수만큼 돌아 빠른 속도를 유지하는 고단 기어를 조합해 사람이 생각하는 자동차 조작에 맞는 힘을 내줍니다. 이거야 다들 중고등학교때 대충은 배우는 내용입니다만, 그 방식은 몇 가지로 나눌 수 있습니다.

- 수동 트랜스미션(MT): 흔히 ‘스틱’이라고 불리는, 자동차에서 트랜스미션이 등장한 이래 늘 빠짐 없이 등장하고 있습니다. 이 방식은 기어의 변경, 동력의 차단 및 연결(단속)을 사람의 힘과 의지로 합니다. 기어를 바꿀 때 동력을 차단하는 클러치는 페달 형태로 되어 있고, 클러치 페달을 밟은 뒤 기어를 원하는 곳에 바꿔 넣고 페달에서 발을 뗍니다.

수 동 트랜스미션은 트랜스미션의 존재 그 자체로 생기는 동력 손실을 뺀 다른 요인으로 에너지 손실을 입는 것이 거의 없기에 연비가 좋습니다. 또한 출력 특성을 원하는대로, 원하는 때에 바꿀 수 있는 만큼 스포츠 드라이빙에 유리합니다. 하지만 모든 조작을 사람의 의지와 움직임으로 해야 하기에 몸과 정신 모두 피곤합니다. 고속도로 주행이라면 어느 정도 속도가 붙으면 고속 기어 상태로 계속 주행하면 되기에 문제가 없지만, 정체 상태가 보통인 시내 도로라면 변속을 계속 해주지 않으면 속도도 나지 않고 엔진에 부담을 줄 뿐입니다. 더군다나 클러치 조작을 제대로 하지 않으면 시동이 꺼지거나 승차감이 매우 나빠지기도 합니다. 그래서 요즘은 승용차에는 일부 저가형 모델이나 스포츠 머신을 빼면 수동 트랜스미션을 잘 쓰지 않습니다. 다만 힘이 필요하고 유지비에도 신경을 써야 하는 승합차나 트럭, 버스는 자동 트랜스미션의 효율성이 너무 떨어져 대부분 수동을 고집합니다.

지금의 수동 트랜스미션은 대부분 전진 5단과 후진 1단입니다. 대형 트럭은 다르지만 승용차는 대부분 이런데, 더 단수가 많아지면 사람이 조작하기 어려워지기 때문입니다.

- 자동 트랜스미션(AT): 자동 트랜스미션은 일부 조작을 뺀 주행 기어의 조작을 미션 스스로 판단해 결정합니다. 엔진에 들어간 ECU와 비슷한 TCU라는 변속기 전용 컴퓨터가 엔진 회전수에 따라서 기어 단수를 조절합니다. 사람은 중립, 후진, 전진 여부만 정해주면 그만이기에 생각할 것이 훨씬 적습니다.

자 동 트랜스미션의 장점은 무엇보다 운전이 편하다는 것입니다. 이 안에는 ‘토크 컨버터’라는 장치가 들어가는데, 토크 컨버터는 유체의 회전으로 동력을 전달하는 방식입니다. 패드를 떼고 붙이는 동력 단속이 아닌 유체의 흐름만으로 동력 단속을 할 수 있어 클러치 페달이 없으며, 토크 컨버터 그 자체의 힘이 있어 액셀러레이터 페달을 밟지 않아도 조금씩 차가 기어 방향으로 나아가기에 이것을 잘 활용하면 정체 상황에서 주행이 편해집니다. 물론 이것이 동력 효율성을 낮춰 연비를 나쁘게 하는 원흉 가운데 하나이기는 하나 쓰기에 따라서는 나름대로 편한 주행 방식을 만들 수 있습니다.

자 동 트랜스미션은 수동에 비해 훨씬 가격은 비쌉니다. 수리도 쉽게 할 수 없어 고장이 생기면 그야말로 눈물나는 비용이 나갑니다.(고장난 미션을 수리해 파는 전문 재생 업체가 있는 이유도 새 미션의 가격이 매우 비싸기 때문입니다.) 그 대신 운전이 매우 편해 우리나라에서 팔리는 거의 대부분의 승용차는 자동 트랜스미션을 씁니다. 외국도 상황은 다르지 않아 수동 트랜스미션은 연비에 목숨을 거는 사람 또는 자동 미션에 재미를 느끼지 못하는 마니아가 아니면 그리 인기는 없습니다. 사람의 ‘귀차니즘’은 위대합니다.^^

자 동 트랜스미션도 결국 미션이기에 단수 구분은 있습니다. 흔히 쓰이는 것은 4단 자동 미션인데, 최근까지는 국산차들은 기술 문제로 단수를 더 세분화한 미션을 저렴하게 만들기는 쉽지 않았습니다. 하지만 이제는 5단 이상의 미션도 중형차를 중심으로 쓰이고 있으며, 최근에는 대형차와 스포츠 쿠페에 8단 자동 미션을 넣는다는 발표를 했습니다. 사람은 너무 세분화한 미션 조작을 힘겨워하지만, 기계는 한 번 기술 개발을 해두면 정해진 타이밍에 미션 조작을 하는 만큼 훨씬 세분화할 수 있습니다. 이러한 미션 세분화는 자동 트랜스미션의 약점인 연비 문제를 해결하는 데 큰 도움을 줍니다. 구조면에서 동력 손실은 피할 수 없지만 주행 상황에 따른 최적의 기어비를 두어 필요한 힘을 낭비 없이 쓰는 개념인 셈입니다.

참 고로 4단 이상의 자동 트랜스미션에는 오버드라이브(Overdrive) 모드가 있습니다. CPU의 내부 클럭을 무작정 높여 속도를 늘릴 수 없자 배수라는 개념을 만들어 속도를 높였듯이 과거에는 4단 자동 트랜스미션은 3단 미션을 기반으로 일종의 추가 부품을 달아 만드는 개념이었습니다. 그러한 추가 회로를 오버드라이브라고 하는데, 보통은 4단 이상의 자동 트랜스미션에서는 오버드라이브를 쓰도록 되어 있습니다. 하지만 변속 스틱에 달린 스위치를 누르면 오버드라이브 회로가 꺼져 변속 범위가 한층 좁아집니다. 이 경우 ‘OD OFF’라는 안내 램프가 켜지게 됩니다. 이 기능은 순간적으로 한두단쯤 기어를 낮춰 가속력을 높이거나, 반대로 내리막길에서 엔진브레이크를 걸어야 할 때 꽤 쓸모가 있습니다.  순간 가속력이 필요하다면 액셀러레이터 페달을 있는대로 밟으면 알아서 기어를 한 단 낮추는 ‘킥다운(Kickdown)’ 기능도 있는 만큼 이 기능을 잘 활용하면 자동 트랜스미션 자동차도 나름대로 재미있게 탈 수 있습니다.

- 연속 가변 트랜스미션(CVT): 우리나라에서 CVT는 그리 좋게 들리는 이름은 아닙니다. 오히려 악마의 이름으로 들리기도 합니다. 하지만 CVT는 이론적으로는 가장 완벽한 자동 트랜스미션입니다. 수동이건 자동이건 지금까지의 트랜스미션은 몇 개의 구간을 두고 그곳에서는 반드시 정해진 기어비만 쓰도록 합니다. 하지만 같은 기어 단수라고 해도 주행 상태와 엔진 회전 상태는 늘 같지 않습니다. 당연히 그 구간 안에서도 효율성이 좋은 때와 그렇지 않은 때는 나뉩니다.

CVT 는 최저 기어비와 최고 기어비 사이의 범위 안에서 정해진 단수 없이 부드럽게 가변식으로 기어를 바꿉니다. 정해진 단수가 없어 CVT를 ‘무단 트랜스미션’이라고도 부릅니다. CVT는 늘 최적의 기어비를 맞출 수 있어 가장 수동에 가까운 연비를 보여줄 수 있습니다. 또한 변속 충격도 없어 부드럽습니다.

문 제는 신뢰성입니다. 이론적으로 CVT는 완벽한 자동 트랜스미션이지만, 실제로 구현을 했을 때 효율성은 그 기대에 완전히 미치지는 못했습니다. 연비도 AT보다는 좋았지만 기대만큼 크게 나아지지는 않았고, 초창기 CVT는 오히려 AT보다 고장이 잦았습니다. CVT의 상용화 역사도 70년 이상이 되었지만, CVT는 AT에 비해 쓰이는 빈도가 적습니다. 우리나라에서는 CVT에 대한 인식이 매우 나쁜데, 우리나라 최초의 CVT 차량인 대우 마티즈 및 마티즈2(M100 후기형 및  M150 전모델)의 CVT의 고장이 심각했기 때문입니다. 보통 2만km 내외면 고장이 한 번 난다고 할 정도로 내구성에 문제가 있었으며, 이 때문에 한국GM의 시대가 된 지금도 이 차들의 CVT 고장은 전부 무상 수리 대상입니다.(단, 소모품성 자재 제외) 사실 이 CVT는 유명한 미션 제조사의 것이 아닌 일본의 중소기업 제품인데, 워낙 불량이 많아 리콜을 감당하지 못한 제조사가 부도가 나는 상황까지 이르렀습니다. 그 이후 한참 CVT 차량이 나오지 않다 신형 SM5에 CVT가 들어갔습니다. CVT의 기술도 훨씬 좋아졌고 무엇보다 믿을 수 있는 품질 관리를 하였기에 이전처럼 심각한 미션 고장 가능성은 없다고 해도 좋으며, 차량의 변속이 부드럽게 이뤄지는 장점도 있습니다.

아직 CVT는 완성의 길까지는 먼 트랜스미션입니다. 계속 써가며 발전하는 미션이기에 CVT가 모든 차량의 트랜스미션에 들어가는 날은 영원히 오지 않을지도 모릅니다. 그렇지만 이 미션은 여전히 꿈의 트랜스미션인 점은 분명합니다.

- 자동화 수동 트랜스미션: 수동 트랜스미션은 효율성은 좋지만 사람이 피곤하고, 자동 트랜스미션은 편하되 효율성이 떨어집니다. CVT는 이론적으로는 완벽하지만 아직 갈 길이 멉니다. 보통은 ‘CVT 만세~’를 외쳐야 할 상황이겠지만, 도대체 언제 누구나 만족할 수 있는 CVT가 태어날지 모르는 이상 ‘제 3의 길’을 가는 사람은 나오게 되어 있습니다. 바로 ‘트랜스미션의 물리적인 특성은 수동과 같이, 변속의 편리함은 자동과 같이’ 하는 것입니다.

수 동 트랜스미션의 문제는 클러치 페달 조작의 어려움, 그리고 매번 바쁘게 기어 스틱을 조작해야 하는 것입니다. 클러치라는 물리적인 방식으로 동력 단속을 하는 그 자체가 문제인 것은 아닙니다. 반대로 자동 트랜스미션은 토크 컨버터같은 동력 단속 시스템이 문제입니다. 그 점을 생각한 사람들은 클러치는 그대로 두고 클러치 조작만 자동화하면 연비는 좋아지고 조작의 불편함도 줄일 수 있겠다는 생각을 했고, 그것을 실천에 옮겼습니다. 그러한 것을 ‘자동화 수동 트랜스미션(AMT)’라고 합니다.

TCU 같은 트랜스미션 컴퓨터는 이미 어느 시점에서 기어를 조작해야 하는지, 그리고 어느 시점에서 동력 단속을 해야 하는지 패턴화한 정보를 갖고 있습니다. 그것을 활용해 동력 전달 시스템만 수동 트랜스미션에 쓰이는 기계적인 방식을 쓴 것이 자동화 수동 트랜스미션입니다. 말은 이렇게 하지만 기계적인 부분이 ‘수동 트랜스미션’에 기반을 둔다는 것일 뿐 실제로 사람이 보기에는 자동 트랜스미션이나 별반 차이가 없습니다.

자 동화 수동 트랜스미션은 방식은 몇 가지로 나뉘지만 그 가운데 가장 진화한 것이 듀얼클러치 트랜스미션(DCT)입니다. 자동차 또는 미션 제조사마다 이름은 다르지만 공통 사항은 ‘트랜스미션에 TCU의 제어를 받는 클러치 두 개를 넣고, TCU가 주행 상태에 따라서 미리 다음단 기어를 연결해 놓았다 운전자가 실제 기어 변속을 하면 이전단 클러치를 분리하고 새로운단 클러치를 실시간으로 연결하는 것’입니다. 기계적인 방식임에도 거의 동력의 끊김이 느껴지지 않습니다. 순차 방식으로 기어 변경을 하는 경우라면 다음 기어 예측은 따로 할 필요가 없을 정도이며, 특정 기어 단수를 무시할 수 있는 종전 기어 스틱 방식일지라도 엔진의 회전수나 가속/감속 상태에 따라서 다음 기어를 예측할 수 있기에 듀얼클러치 방식은 기계식임에도 클러치 페달이 없는 운전을 즐길 수 있습니다. 자동 트랜스미션과 마찬가지로 그냥 전진, 후진, 중립만 신경을 쓰거나, 수동 모드에서 순차적으로 기어 조작을 해주면 그만입니다.

기 술 발전이 생각보다 지지부진한(그래도 해가 바뀌면 확실히 나아지는) CVT와 달리 자동화 수동 트랜스미션은 AT의 조작의 편리함을 그대로 유지하면서 MT 수준의 연비를 가질 수 있습니다. 또한 CVT의 약점인 ‘체감 성능 저하’ 문제도 없습니다. 그래서 자동차 제조사들은 CVT에 대한 연구도 꾸준히 하면서 차세대 트랜스미션으로 이러한 자동화 수동 트랜스미션을 빠르게 새로운 차에 적용하고 있습니다. 국내에서는 아직은 스포츠 머신이나 대형 차량 위주지만 오히려 이러한 방식은 소형차나 경차에 더 잘 어울립니다.

알아도 그만, 몰라도 그만인 재미없는 내용은 여기까지로 하고 다음에는 조금 더 중고차를 살 때 쓸만한 내용인 자동차 카탈로그나 광고에 적힌 자동차의 제원이나 기술을 보는 법을 적어 보고자 합니다.
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