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현대·기아자동차(회장 정몽구)는 23일(화) 남양연구소 및 롤링힐스(이상 경기도 화성 소재)에서 개최된 ‘2012 현대·기아 국제 파워트레인 컨퍼런스(2012 Hyundai-Kia International Powertrain Conference)’에서 파워트레인 기술 설명회를 갖고 부문별 주요 기술 경쟁력과 향후 개발 방향에 대해 설명했다.

 

이 자리에서 현대·기아차는 가솔린 엔진 부문에서는 세계적인 추세에 따라 엔진 다운사이징 및 터보차저 적용으로 연비와 성능을 향상시킨 ‘터보 직분사(GDI) 엔진’ 개발에 박차를 가한다고 밝혔다.

 

현대·기아차는 현재 양산 중인 준중형급(1.6ℓ), 중형차급(2.0ℓ) 가솔린 터보 직분사 엔진 기술력을 바탕으로 엔진 배기량은 작지만, 힘도 좋고 연비도 좋은 ‘작고 강한 엔진’을 만들어 새로운 운전하는 즐거움(Fun to Drive)를 선사할 계획이다.

 

디젤 엔진 부문에서는 엑센트, i30, i40와 SUV 차종 등에 적용 중인 U엔진, R엔진, S엔진 기술력을 바탕으로, 강력하고 다양한 디젤엔진 라인업을 개발해 다양해진 국내외 소비자들의 수요에 보다 효과적으로 대응할 방침이다.

 

변속기 부문에서는 완성차 업체 최초 후륜 8속 자동변속기를 개발한 기술력을 바탕으로 연비 개선, 경량화 등 효율과 성능이 조화된 신개념 변속기 개발, 프리미엄 자동차 시장을 겨냥한 고급 다단화 변속기를 개발에도 주력할 계획이다.

 

아울러 해외 시장별 특화된 파워트레인을 개발해 ▲미국, 중국 등 주요 지역 출시 모델에 가솔린 터보 직분사 엔진 탑재 비중을 늘리는 한편, ▲에탄올, LPG 등 지역별 연료 특성을 고려한 연료 병용 사용 엔진 개발 ▲혹한, 혹서 등의 지역적 기후 특성과 관계없이 안정적인 성능을 발휘하는 엔진 출시 등을 통해 글로벌 판매 확대에 힘을 실을 계획이다.

 

기술 설명회에 이어 롤링힐스에서 진행된 ‘2012 현대기아 국제 파워트레인 컨퍼런스’에서 ▲저배기량 고성능 엔진 ‘카파 1.0 터보차저 가솔린 엔진’과 ▲경소형차용 ‘카파 무단변속기(CVT)’를 선보이며 현대·기아차의 파워트레인 혁신기술을 공유하는 시간을 가졌다.

 

기아차 레이(Ray)에 탑재되고 있는 ‘카파 1.0 터보차저 가솔린 엔진’은 최고출력 106마력, 최대토크 14.0 kgf.m으로 동급 최고 수준의 성능을 갖추었으며, 우수한 연비는 물론 CO2 배출량을 기존 가솔린 엔진보다 줄인 친환경성까지 갖춘 신개념 터보 엔진이다.

 

‘카파 1.0 터보차저 가솔린 엔진’에는 ▲12밸브 DOHC ▲배기일체형 터보차저 ▲옵셋 크랭크 샤프트 등 연비와 성능을 극대화 하기 위한 다양한 기술이 적용됐으며, ▲알루미늄 실린더블록 ▲플라스틱 재질의 흡기 매니폴드 ▲헤드커버 등을 적용해 무게를 줄였으며, 레더프레임 등 진동 및 소음을 감소시켜주는 기술도 적용됐다.

 

‘카파 무단변속기’는 2단 부변속 기어를 적용해 변속기폭을 증대시킨 경소형차용 무단변속기로, 일반적인 무단변속기에 비해 연비 및 동력 성능을 더욱 향상시켰다.

 

한편, 23일부터 양일간 진행되는 ‘2012 현대·기아 국제 파워트레인 컨퍼런스’는 ‘인간과 환경, 파워트레인의 융합’을 주제로 전세계적으로 강화되고 있는 친환경 정책에 대응해 차세대 파워트레인 개발 방향을 논의하고, 다양한 혁신기술을 공유하는 자리다.

 

올해 행사에는 현대·기아차를 포함, 보쉬, 콘티넨탈, 마그나 파워트레인, 델파이, 덴소, 말레 등 세계적 파워트레인 회사들과 국내·외 학계 및 업계 관계자 1,000여 명이 참가했다.

 

이틀 동안 진행되는 파워트레인 컨퍼런스에서는 ▲차세대 가솔린엔진 기술 ▲배기 및 후처리 기술 ▲디젤 혁신기술 ▲배출가스 저감기술 ▲고효율 구동장치 및 운전성 향상 등 6개 부문 44편의 주제 발표 세미나가 진행된다.

 

이외에도 카파 1.2 터보 GDI 엔진, 감마 1.6 터보 GDI 엔진, 누우 2.0 CVVL 엔진, 세타2.0 터보 GDI, 디젤 U2 1.1 엔진, 디젤 R 2.0 유로 6 대응 엔진 등 엔진·변속기 전시물 9종과 연비기술 특별전시물을 전시하고 컨퍼런스 참가자들에게 현대·기아차의 파워트레인 기술력을 알리는 데 주력했다.

 

현대·기아차 관계자는 “최근 세계 각국의 다양한 환경보호 강화 정책으로 미래 파워트레인 핵심기술 개발 경쟁이 치열해지고 있다”면서 “국제 파워트레인 컨퍼런스 등을 통해 R&D 경쟁력을 강화하고 고성능, 친환경성을 갖춘 혁신적 파워트레인을 개발해 글로벌 기술 경쟁을 주도할 것”이라고 말했다.

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출력과 연비 다운사이징 다 좋은데 요즘 많이 보급되는 가솔린직분사엔진(GDI)엔진의 경우 기존 MPI방식대비 미세먼지와 질소산화물 배출량이 증가되었다고 합니다.(디젤보다야 낫지만) 유럽에서는 이문제로 내년인가 내후년부터 CPF(후처리장치)를 의무화한다고 하던데...... 아무튼 뭐 기술개발 꾸준히 하는 브랜드니 앞으로도 잘될거라 생각됩니다.(지금도 충분히 잘나가는 업체지만)

어제 엄청나게 막히는 휴가철 도로위에서 본 쉐보레 말리부입니다. 위장막 벗은 테스트카가 돌아다니는거 보니 서서히 국내 출시가 임박한듯 한데요.

실제로 보니 생각외로 아담해 보였습니다. 특히 뒷모습은 약간 갑갑하다는 느낌까지 들었구요. 전면부 헤드램프는 오펠 인시그니아와 닮은듯 했습니다.

말리부가 언제 출시되는지는 정확히 알수 없지만 늦어도 올 가을쯤에는 출시되리라 생각되는데요. 경쟁모델인 현대 쏘나타와 기아 K7의 경우 일반모델 이외에 고성능을 추구하는 터보, 그리고 저연비와 친환경을 추구하는 하이브리드까지 갖춰져 있는데 말리부가 과연 경쟁모델의 높은 상품성을 어떻게 뚫고 시장공략 할지 사뭇 궁금해집니다.

올해 전라남도 영암에 있는 코리아 인터네셔널 서킷에서 국내최초로 F1 그랑프리 레이스 경기가 열리면서 국내에서도 포뮬러원이 널리 알려지게 되었습니다.


TV나 인터넷에서만 보다가 직접 F1엔진음을 들어보니 말로 표현할수 없는듯한 희열이 느껴지더군요. V8형식의 2.4L엔진은 최대 18000rpm까지 쥐어짜내며 750마력이라는 어마어마한 파워를 제공합니다.


그런데 F1에 쓰이는 V8 2.4L엔진이 2012년까지만 사용되고 2013년부터는 4기통 1.6L터보엔진으로 변경된다고 합니다. 회전수도 18000rpm에서 12000rpm으로 제한한다고 하네요.


지구온난화 문제 그리고 고갈되는 화석자원으로 인해 양산차메이커에서는 일찌감찌 다운사이징 터보나 하이브리드, 에너지 재생시스템등을 투입하며 자동차연비올리기에 안간힘을 쓰고 있는데요. F1에서는 이미 KERS라는 에너지 재생 시스템이 적용되고 있는데요. 엄밀히 말해서 친환경을 염두했다기 보다는 순간추월을 목적으로 만든 장치입니다. 브레이크 제동시 에너지를 축척하고 앞차를 추월하기 위해 사용하는 시스템이죠.

KERS를 응용한 레이스카가 최근에 발표한 포르쉐 911 GT3 R 하이브리드 모델에 채용되었으니 앞으로 양산차 특히 고성능을 요하는 스포츠카에서 KERS와 비슷한 시스템이 적용될 가능성이 있습니다.


F1에 1.6L 가솔린 터보엔진이 채용되었고 인디500의 경우 3.5L 8기통 혼다엔진에서 2.4L 6기통 터보로 변경된다고 합니다. 모터스포츠업계에서 잇따라 친환경 기술 및 엔진배기량을 다운사이징 하고 있으니 앞으로 양산차 또한 다운사이징 친환경 기술이 계속 도입될 것으로 전망됩니다. 

미국에서 현재 판매되고 있는 시보레 크루즈(GM대우 라세티프리미어)가 미국에서 올해의 도시형차로 선정되는 등 큰 호평을 받고있는 가운데 시보레 크루즈에 장착되는 1.4L 직분사 터보엔진의 ECU를 튜닝하여 다이나모 구동측정 프로그램에서 순정보다 30마력 이상 증가한 결과가 나왔습니다.


제가 요즘 대세라고 볼수 있는 직분사엔진 거기에 배기량을 낮추고 대신 터보등의 과급기를 올려 출력은 높이고 이산화탄소등의 배출가스를 낮추는 직분사터보엔진에 관심이 많습니다. 요즘은 벤츠도 AMG 6.3L자연흡기엔진 대신 배기량을 800cc 낮추고 터보를 장착하여 강력한 성능 뿐 아니라 연비까지 크게 높이고 있습니다. 


특히 북미형 라세티프리미어 즉 시보레크루즈에만 적용되는 1.4L터보엔진에 많은 관심이 있어 시보레 크루즈 포럼을 찾아다니면서 보고 있는데요. 혹시나 해서 1.4L튜닝 프로그램이 출시되어 있는지 이곳저곳 검색하다가 칩튠만으로 30마력이상의 출력을 끌어올린 다이나모 그래프를 찾았습니다.


아래에 보이는 그래프가 바로 순정 1.4터보엔진을 칩튠만으로 끌어올린 다이나모그래프 결과물입니다.

대부분 다 아시겠지만 혹시라도 모르는 분들을 위해서 설명드리자면 푸른색 그래프가 순정상태 출력을 나타내는 그래프이고 붉은색 그래프가 칩튠후 출력을 나타낸 그래프입니다. 시보레 크루즈중에서도 최상급 라인업인 LTZ모델로 측정했다고 하는데 현재 북미에서 LTZ모델이 6단 오토만 판매된다고 합니다. 아마 다이나모 측정차량 또한 6단 오토일 가능성이 높습니다.


한가지 특이한 사항이 있다면 최고출력이 6000rpm내외에서 나오는 대부분의 가솔린엔진과 달리 GM제 1.4터보엔진은 5000rpm도 채 안되어 최고출력을 보이고 있습니다. 1.4L터보엔진이 제원상 4900rpm에서 최고출력을 낸다고 표기되어 있던데 다이나모 그래프를 보니 일단 제원상의 출력과 동일하게 설정되어 있는듯 합니다.


순정상태에서 116마력에 불과한 1.4L터보엔진은 칩튠후 152마력이나 올라갔고 순정상태의 최대토크는 139.16lb-ft(19.2kg.m)이지만 칩튠후에는 193.61lb-ft(26.8kg.m)이나 토크가 상승했습니다. 아래는 GM에서 공개한 1.4터보엔진 애니메이션 영상입니다.


 
시보레 크루즈에 장착되는 1.4L터보엔진의 경우 터빈을 식힐때 오일냉각과 별도로 수냉식라인이 따로 있다고 합니다. 일명 수냉식터빈이라고 하는데요. 수냉식터빈의 가장 큰 장점은 별도로 예열과 후열에 대한 신경을 쓰지 않아도 된다는겁니다. 터보엔진으로 유명한 사브나 볼보가 수냉식터보를 적용해서 예열과 후열을 그리 까다롭게 지키지 않다고 된다고 하더군요.


또한 수냉식터보의 장점이 부스트가 빨리 붙는다는 점입니다. 정확한 원리는 저도 잘 모르는데요. 아무튼 빠른 부스트업 때문에 터보래그가 거의 없어 운전이 편하고 그만큼 저rpm부터 높은 토크가 나오기 때문에 실용영역에서 가속력이 좋다는 장점이 있습니다. 단점이라면 음 부스트압력을 높이기가 힘들다는게 단점이라고 하네요.


제가 요즘 마티즈크리에이티브를 타면서 느낀게 부족한 출력을 어떻게든 해결해보고 싶다는겁니다. 정확히 재보지는 못했지만 제가 예전에 제로백 재본 바로는 계기판 기준으로 16초나 걸리더라구요. 튜닝샾가서 터보로 개조하고 싶지만 터보로 개조한 차량들 또한 가속력이 생각만큼 빠르지 못하더라구요. 여윳돈이 많이 모인다면 1.4터보엔진에 6단 수동변속기 스왑할려고 생각하고 있습니다.


GM대우에서 1.4L터보엔진을 하루빨리 양산했으면 하는 바램입니다. 현대가 요즘 직분사엔진으로 높은연비는 물론 고성능이미지를 굳혀가고 있는데 GM대우도 현대에 뒤쳐지지 않을려면 하루빨리 1.4L 터보엔진 양산이 시급하다고 생각됩니다.

이틀전 현대자동차가 신형아반떼 외부디자인에 이어 가격과 옵션트림 실내 인테리어 디자인 그리고 제원을 공개하였습니다. 이로 인해 정식출시가 곧 임박한 듯 합니다.


신형아반떼의 눈에 띄는 부분중 하나가 바로 기존엔진보다 무려 26마력이나 올라간 140마력의 출력을 내뿜는 1.6L GDI엔진입니다. GDI를 가솔린 직분사 시스템이라고도 부르는데요. 현대자동차 쏘나타와 기아자동차 K5에 적용된 2.4L 세타GDI 엔진에 이은 두번째 직분사 엔진이라고 볼수 있습니다.


제가 현대자동차에 관련된 글을 쓰면서 몇번 강조했지만 현대자동차의 파워트레인 효율성이 눈에 띄게 올라가고 있는 추세입니다. 특히 2000cc이하 엔진출력 부문에서는 사실상 세계에서 톱수준이라고 볼수 있죠.


140마력이라는 출력은 과거 5-10년전 중형차에 적용된 2000cc엔진의 평균출력수치입니다. 세월이 지난 지금 현대자동차의 1600cc엔진이 과거 2000cc엔진의 출력과 동일하다고 하니 현대자동차의 기술발전에 혀를 내두르게 되더군요. 물론 출력수치가 다는 아니지만 우리나라 소비자들은 더 큰 수치를 선호하는 편이어서 아무래도 신형아반떼 마케팅시에 경쟁차종보다 우위에 설 수밖에 없습니다.


사실 위 두차종의 경우 신형아반떼는 커녕 구형아반떼보다도 가속력이 떨어집니다. 신형아반떼가 본격적으로 출시되면 라세티프리미어와 NewSM3의 판매량 추락은 불보듯 뻔하겠죠.


그렇다면 신형아반떼에 비해 출력이 상대적으로 빈약한 GM대우 라세티프리미어와 르노삼성의 NewSM3는 이대로 가만히 앉아서 당해야만 할까요? 아닙니다. GM대우나 르노삼성 빠른시일내에 활용할수 있는 궁극의 엔진이 준비되어 있습니다.


GM대우나 르노삼성 모두 신형아반떼에 대적할수 있는 저배기량 고효율엔진이 존재합니다. 배기량은 둘다 1.4L이며 터보차져가 적용되었다는 것이 공통점입니다. 또한 직분사시스템이 적용되어 있죠.


GM대우를 총괄하는 GM그룹의 1.4L엔진을 에코텍이라고 하며 르노삼성을 총괄하는 르노-닛산의 1.4L엔진을 TCE130 엔진이라고 합니다.


윗사진은 에코텍 1.4L 터보엔진입니다. 


GM의 1.4L 에코텍 터보엔진은 낮은 회전수에서도 20.5kg.m이라는 최대토크를 제공합니다. 최고출력도 140마력으로 기존2L 자연흡기 엔진과 거의 동일한 출력을 내며 르노의 TCE130엔진은 최고출력130마력, 최대토크19.3kg.m의 풍부한 토크를 제공합니다.


사실 예전에 다운사이징 터보엔진에 관한 포스팅을 한적이 있어서 이번에는 간단히 설명하고 넘어가겠습니다. 결론은 신형아반떼에 적용되는 1.6L GDI엔진이 장난이 아니라는것이며 GM대우와 르노삼성이 준중형시장에서 수성하기 위해서는 현대 기아차보다 경쟁력이 떨어지는 엔진라인업을 강화시켜야 할 필요성이 있다고 생각됩니다.


르노의 TCE130엔진 그래프곡선입니다. 2000rpm초반부터 3000rpm중반까지 190Nm라는 넉넉한 토크를 제공하는 인상적인 엔진이죠.


다만 GM과 르노 1.4L 다운사이징 터보엔진의 경우 터보라는 변수가 있습니다. 작은배기량에 큰 힘을 실어줄수 있는 터보는 그러나 그만큼 관리가 세심해야 됩니다. (예열 후열 어느정도 지켜줘야 됩니다. 특히 시동걸자마자 출발하는것은 금물)


어떻게 보면 터보없이 직분사만으로 뛰어난 출력과 연비를 보여준 현대자동차가 참 대단하다는 생각이 들기도 하네요.