`규제는 가깝고 친환경은 멀고…아직까지 답은 내연기관 고도화다.`
완성차 업체들이 내연기관 자동차 성능을 끌어올리기 위해 안간힘을 쓰고 있다. 친환경 자동차 규모 성장률이 높다고는 해도 엔진을 사용하는 내연기관 자동차가 전체 자동차 시장 97% 이상을 점유하고 있다. 배기가스 규제를 충족하기 위해서는 친환경 자동차 만으로는 한계가 있는 셈이다.
7일 업계에 따르면 최근 완성차 업체들이 터보엔진 공기펌프, 고속 점화장치, 린번 엔진 등으로 연비와 성능을 끌어올리고 있다.
전 세계 완성차 업체들은 연비를 끌어올리면서 성능을 높이기 위해 대부분 터보엔진을 사용하고 있다. 최근에는 터보엔진 단점을 최소화하는 기술이 떠올랐다.
볼보는 플래그십 SUV XC90에 터보엔진을 장착하면서 별도 공기펌프를 통해 터보엔진 단점인 터보랙을 최소화했다. 터보엔진은 연비를 높이기 위해 다운사이징을 하면서도 성능을 끌어올릴 수 있는 장치로 인기가 높다. 문제는 자연흡기와 달리 과급기를 통하기 때문에 어느 정도 RPM에 도달해야 제 성능을 발휘하는 터보랙이 발생한다는 점이다. 볼보 XC90에 장착된 공기펌프는 압축된 공기를 내보내 운전자가 발진 가속을 하면 바로 터빈을 돌리는 역할을 한다. 이를 통해 터보랙을 줄여 즉각적인 반응이 일어날 수 있도록 했다. 볼보코리아는 공기펌프를 통해 2리터급 엔진으로 3리터급 이상 발진 성능을 낼 수 있다고 설명했다.
빠른 점화 장치도 엔진 성능을 끌어올리는 장치 중 하나다. 점화 속도를 높이면 열효율이 최대 40%까지 높아진다. 토요타는 엔진 성능을 끌어올리기 위해 빠른 점화 시스템과 함께 낮은 열 효율 대역에서 엔진을 멈추고 에너지를 재사용할 수 있는 구조로 연비를 높였다.
친환경 자동차 라인업이 없는 쌍용차는 엔진 효율을 높이는 기술에 집중하고 있다. 최근 쌍용차는 환경부 국책과제로 진행 중인 린번(Lean-Burn: 희박과급) GDI 엔진을 공개했다. 린번 GDI 엔진은 후처리 시스템을 통해 오염물질 배출도 최소화기 때문에 친환경 기술 중 하나로 꼽힌다. 쌍용차는 린번엔진과 터보차저 적용을 통해 효율을 극대화했다. 이를 체어맨 W 3.2리터 엔진과 비교한 결과 CO₂ 배출을 20%가량 감소시키면서도 성능은 더 우수하거나 동급이었다고 쌍용차는 밝혔다.
완성차 업체들이 친환경차 연구개발과 함께 엔진 성능 향상 기술에 열을 올리는 이유는 그만큼 내연기관 자동차 시장 점유율이 크기 때문이다. 한국자동차산업연구소는 올해 전 세계 자동차 시장은 8850만대, 그 중 친환경 자동차는 221만대에 달할 것으로 전망했다. 친환경 자동차 시장은 전년 대비 17.2% 성장할 것으로 예상되지만 여전히 전체 자동차 시장에서 차지하는 점유율은 2.5%에 불과하다.
토요타의 파워트레인 개발 담당인 테루토시 토모다 매니저는 최근 국내 한 학회에서 “친환경 자동차 시장은 빨리 성장하겠지만, 내연기관 자동차는 앞으로도 중요한 위치를 차지할 것”이라며 “엔진의 열효율 발전은 자동차 업계에 필수적”이라고 강조했다.
문보경 자동차 전문기자 okmun@etnews.com
