지난 18일 방송된 MBC ‘무한도전’(이하 무도)에서는 온난화로 북극 얼음이 녹아 몰디브 섬이 잠길 것이라는 환경 문제를 빗댄 무도 멤버들의 고군분투기가 그려졌다. 이와 같은 탄소배출에 대한 전 세계적 관심과 나날이 오르는 유가 속에서 각 자동차 업체들은 동급 기존 엔진 대비 좋은 출력을 낼 수 있고, 연비도 향상시킬 수 있는 엔진의 다운사이징에 관심을 보이고 있다.
엔진 다운사이징이란 엔진의 배기량이나 실린더 수를 줄임으로써 연비와 친환경 성능을 개선시키는 것으로, 주로 터보차저와 직접분사 방식 등의 결합을 통하여 기존 상급 엔진의 성능을 달성하는 것을 의미한다. 현재 다운사이징 기술은 2.0ℓ 4기통 터보 엔진을 통해 3.0ℓ급 엔진의 출력을 달성할 수 있을 정도로 발전하였고, 일반적으로 배기량이 기존 량의 2/3로 감소하면 연비가 15%, 1/2로 감소하면 25% 개선되는 것으로 알려져 있다. 이런 다운사이징 기술의 발전을 통해서 올해도 다운사이징 엔진이 ‘올해의 엔진상’(International Engine of the Year Award) 10개 부분 중에서 5개를 석권하는 기염을 토했다.
다운사이징은 소 배기량, 소 기통을 바탕으로 하며 그로 인한 엔진 힘의 약화를 막기 위한 터보차저(엔진 배기가스를 다시 이용 터빈을 돌리고 그 터빈 구동을 통해 정규공급량 이상의 공기를 엔진에 공급하는 기술), 직접분사, 아이들 스톱(차량 정차 시 일시적으로 엔진운동을 정지 시키는 기술) 등의 기술이 결합되어 완성된다.
현재 유럽 업체들의 경우, 기통 수 감소를 핵심으로 다양한 차종에서 다운사이징 기술을 선보이고 있다. BMW社최의 경우, 7시리즈부터 3시리즈까지 다운사이징을 확대하고 있는 추세이다. 지난해 7시리즈 740을 자연흡기식 4.0ℓ에서 3.0ℓ 터보로 다운사이징 하였고, 차기 3시리즈는 1.4ℓ 3기통 엔진도 라인업에 포함 시킬 예정이다.
피아트社의 경우는 피아트 500에 새롭게 트윈에어 엔진을 장착하였다. 신형 875CC 트윈터보엔진의 경우, 기존에 장착되던 4기통 엔진을 2기통으로 다운사이징 하였다. 이를 통하여 경차 수준의 배기량과 오토바이 수준의 기통수를 지니고 있지만 85마력, 제로백 11초, 최고 속력은 173Km/h까지 낼 수 있다. 연비 또한 24km/L이며 CO2배출량 또한 92g/Km로 기존의 1.2ℓ 자연흡기엔진 대비 연비가 20% 향상되는 효과를 거두었다.
미국의 경우, 미국 전통의 머슬카의 상징인 8기통 또는 6기통 이상 대형차의 선호도가 대치로 높다. 하지만, 4기통 이하 차량에 대한 사람들의 관심이 커지면서 다운사이징 확대로 전략을 바꾸고 있다. GM社는 6기통의 대표 세단이던 ‘뷰익 라크로스’에 4기통 엔진을 장착했고, 포드社는 가솔린 직분사 엔진과 터보차저를 조합한 ‘에코부스트(EcoBoost)’ 기술을 적용해 4기통 엔진을 만들었다. 보쉬(BOSCH) 연구소의 보고서에 따르면, 2009년 미국에서 6기통 이상의 중·대형차가 신차 판매의 60%를 차지하고 있지만, 2020년에는 역전되어 4기통 이하의 소형차가 60%를 차지할 것으로 전망하고 있다.
일본의 경우, 하이브리드 차량에 기술력을 지니고 있는 도요타는 다운사이징에 열성적이지 않다. 하지만 다른 기업들의 경우 다운사이징을 통한 연비 개선과 저가전략을 추진하고 있다. 닛산은 지난 7월, 기존의 1.5ℓ 자연흡기엔진과 출력은 동일하고 연비는 30%정도 향상된 1.2ℓ 3기통 엔진을 4세대 신형 마치(유럽 수출명 ‘마이크라’)에 장착하였고, 이 차량을 100만 엔 이하의 파격적인 가격으로 출시하였다. 스바루와 혼다 역시 각각 중형 세단 ‘레거시’와 ‘어코드’의 4기통 모델 판매를 늘릴 예정이다.
하이브리드, 전기차 등 친환경차량의 보급이 기술적, 가격적 문제들로 인해 저조한 현실에서, 엔진 다운사이징은 친환경자동차 대비 개발 비용이 적게 들고, 개발 기간이 짧아서 현실적으로 친환경성과 경제성을 동시에 달성할 수 있는 유력한 대안 기술로 평가되고 있으며 상당기간 시장 지배적 기술이 될 것으로 보인다.
박승범 객원기자 fresh6298@gmail.com <보이는 자동차 미디어, 탑라이더(www.top-rider.com)>
