자동차 진화의 핵심은 '강심장'

엔진이 진화한다

경량화·고효율·친환경 집중
직분사·가솔린 등 업그레이드

현대기아차 세타 GDI 엔진

[아시아경제 김혜원 기자]이제 대세는 '강심장'이다. 전 세계 자동차 업계의 화두가 '친환경'에 집중되면서 차에 탑재되는 엔진의 트렌드가 급변하고 있다. 사이즈를 줄여 가볍게 하되(소형ㆍ경량화) 출력은 높이고(고효율) 이산화탄소 배출은 저감하는(친환경) 3가지 효과를 한 번에 누릴 수 있는 대안으로 엔진(심장)의 진화가 빠르게 진행되고 있는 것. 전통적인 자동차 강국에서만 볼 수 있었던 가솔린 직분사 엔진이 한국에서도 주를 이루고 있으며 성능과 연비가 우수한 디젤 엔진도 각광을 받고 있다.

◆강심장의 대명사 '직분사 엔진'='직분사(Direct Injection)'란 말 그대로 엔진의 연소실 내부에서 연료를 직접 분사하는 것을 말한다. 기존의 엔진 실린더 밖이 아닌 내부에서 고압의 미세한 노즐을 통해 연료를 분사하기 때문에 효율적인 연소가 가능하다는 장점이 있다.

직분사 엔진은 이 외에도 배기가스 저감 효과도 뛰어나다는 분석이다. 엔진 실린더 내부의 상황에 맞춰 연료를 분사하고 폭발이 이뤄지기 때문에 완전 연소가 되면서 결과적으로 배기가스를 줄일 수 있다는 것이다. 이는 엔진 출력과 연비를 한 단계 높이는 획기적인 결과로 이어졌다.

제너럴 모터스(GM)에서는 SIDI(Spark Ignited Direct Injection)로 부르며 현대ㆍ기아자동차에서는 GDI(Gasoline Direct Injection), 아우디에서는 FSI(Fuel Stratified Injection)로 통한다. 이름은 다르지만 모두 같은 직분사 엔진을 뜻한다. 엔진을 내세운 각사의 마케팅도 점차 치열해지고 있다.

하지만 직분사 엔진으로 교체한 데 따른 소음 유발을 해결할 추가적인 기술력이 요구된다는 점과 부품 원가 상승으로 차량 가격의 주요 인상 요인이 되는 점은 개선할 부분이란 지적이다.

푸조 1.6 HDi 엔진

◆강심장으로 수술 성공한 국산차=현대기아차는 국내에서 처음으로 순수 독자 기술로 개발한 GDI 가솔린 엔진으로 고급화 붐을 일으켰다. 올 초 신형 YF쏘나타에 2.4리터(ℓ) 가솔린 직분사 엔진을 장착한 데 이어 기아차 K5와 신형 아반떼와 포르테 신형에 GDI 엔진을 달았다. 조만간 출시되는 그랜저 후속과 소형 세단 엑센트 신형 모델에도 GDI 엔진을 탑재키로 했으며 차량 전 라인업에 직분사 엔진을 적용할 방침이다.

현대기아차 관계자는 "쏘나타와 K5에 탑재되는 세타 GDI 엔진은 고성능, 저연비, 친환경성을 만족시키는 2.4ℓ급 차세대 가솔린 엔진"이라며 "중형 승용차 및 스포츠유틸리티차량(SUV)의 경쟁력 확보를 위해 고출력 엔진 개발과 고유가 시대를 대비한 연비 개선이라는 과제에 효율적으로 대응하기 위한 목적으로 개발됐다"고 밝혔다. 세타 GDI 엔진에 이어 선보인 1.6ℓ급 감마 GDI 엔진은 신형 아반떼에 장착돼 최고 출력 140ps, 최대 토크 17.0kgㆍm로 중형차 수준의 동력 성능을 확보했다.

GM대우는 럭셔리 세단 알페온에 3.0ℓ V6 SIDI 엔진을 탑재했다. SIDI 엔진은 직분사 시스템을 갖췄으며 가변 밸브 타이밍을 통해 엔진 회전 속도에 따라 흡ㆍ배기 밸브의 개폐 타이밍을 조절, 출력을 높이고 안정된 토크를 제공한다. 알페온에 적용된 에코텍(Ecotec) SIDI 엔진은 뷰익 라크로스, 시보레 에퀴녹스, GMC 터레인, 캐딜락 CTS 등에 적용된 GM의 대표적인 최신 가솔린 엔진 기술 중의 하나다.

스바루 신형 박서 엔진

◆엔진 버전 UP, 인기 이어가는 수입차=BMW 그룹 코리아가 디젤 엔진을 얹어 출시한 뉴 520d 모델과 320d 모델은 지난달 국내 수입차 등록 대수 5위권에 나란히 랭크됐다. 바야흐로 디젤 세단의 시대가 열렸음을 나타내는 신호탄이라는 게 업계의 일반적 반응이었다. 가솔린 직분사 엔진의 기술력을 선도했던 수입차 업계에서는 또 한 번 한계를 뛰어넘은 셈이다.

이 밖에도 배기가스를 저감시키고 연비를 향상시킬 수 있는 VVT 엔진, 즉 가변 밸브 타이밍 시스템을 적용한 엔진을 탑재한 차량들도 눈에 띈다. 크라이슬러는 올 뉴 지프 그랜드 체로키에, 렉서스는 지난달 출시한 ISF에 VVT 기술을 적용한 엔진을 탑재하고 있다. 렉서스는 또한 최초로 ISF 모델에 전용 고성능 스포츠 엔진을 탑재해 눈길을 끌었고 아메리칸 머슬카의 대명사인 포드 머스탱 역시 지난 8월 새로운 엔진을 적용해 출력과 성능을 향상시킨 2011년형 뉴 머스탱을 국내에 출시했다.

메르세데스-벤츠의 신형 CGI(Charged Gasoline Injection) 엔진은 가변식 밸브 타이밍과 터보 차저로 최적화된 1.8ℓ직분사 가솔린 4기통 엔진으로서 최고 출력 184마력과 최대 토크 27.5kmㆍg의 주행 성능은 물론 연비 개선과 배기가스 배출량도 감소시켰다. 국내에는 C200 CGI 블루이피션시와 아방가르드 모델을 선보이고 있다.

GM대우 알페온 SIDI 엔진

인피니티가 지난 6월 국내에 출시해 돌풍을 일으킨 올 뉴 인피니티 M에는 VQ37VHR 엔진과 VK56VD 엔진을 새롭게 탑재했다. M37의 경우 6기통 3.7ℓVQ37VHR 엔진을 탑재해 최대 출력 333마력, 최대 토크 37kg.m으로 기존 엔진에 비해 성능을 35% 개선했다. 스바루가 21년 만에 전면 개량한 '뉴 박서 엔진'은 2011년형 포레스터를 시작으로 다른 모델에 순차적으로 탑재될 예정이다. 마찰 저항은 30% 줄이고 연비는 10% 향상했다는 설명이다.

지난 8월 국내에 출시된 푸조의 뉴 308MCP는 PSA 푸조-시트로엥 그룹에서 2조4000억원을 투자해 지난 4년 동안 개발한 신형 1.6 HDi 엔진이 장착됐다. 연료 효율성과 CO2 배출량 감소를 목표로 개발된 이 엔진은 ℓ당 21.2km라는 경이로운 연비와 127g/km의 낮은 CO2 배출량을 실현했다.