변속기, 트랜스미션이라고도 불리는 이 장치는 엔진에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꿔주는 장치입니다. 변속기가 없다면 연비가 나빠지는 것은 물론이고 높은 속도와 그에 맞는 최적의 힘을 발휘하지 못할 것입니다.


요즘은 대부분이 자동변속기이고 점차 다단화 되어가고 있습니다. 과거에는 5~6단에 불과하던 단속기가 이제는 7단을 넘어 10단을 바라보는 시대가 되고 있는데요. 이처럼 변속기가 다단화 되어 가는 이유는 무엇일까요? 지금부터 변속기가 다단화 되어가는 이유를 한 번 살펴보겠습니다.


친환경 운행의 중요성이 대두되다


점차 시대가 변해갈수록 자동차 기술에서 중요한 요소는 바로 ‘연료 효율성’과 ‘공해를 줄이는 것’입니다. 전기차나 수소차, 하이브리드 차량이 속속 상용화되고 있지만, 아직까지 화석연료를 사용하는 차량의 비중이 월등히 높은 것은 사실입니다. 그렇다는 이야기는 1,2년 사이에 친환경 에너지를 사용하는 차량이 화석연료를 사용하는 차량을 앞지를 확률은 지극히 낮다는 뜻입니다.


그랜저 하이브리드 (사진 출처 : 현대자동차 홈페이지)


친환경을 위해 전기차, 하이브리드차 등을 개발하고 또 상용화 하고 있지만, 석유연료 차량이 압도적인 비중을 차지하는 만큼 석유연료 차량의 연료 효율성과 친환경 요소를 고민하지 않을 수가 없습니다. 경량화나 공기역학을 고려한 디자인 개선 등이 이러한 고민의 산물이라고 할 수 있습니다. 그리고 여기에서 빼놓을 수 없는 것이 바로 변속기의 다단화입니다.


자동차의 연비 효율을 높일 수 있는 가장 좋은 방법은 바로 성능 좋은 엔진의 개발입니다. 하지만 그에 못지 않게 연비 효율 개선에 큰 역할을 하는 것이 바로 변속기죠.


5단 변속기 (사진 출처 : 위키피디아)


시동을 켜고 주행을 시작할 때에는 더 강한 토크와 낮은 회전을 필요로 하고 속도가 빨라짐에 따라 토크보다는 높은 회전속도가 필요하게 됩니다. 이렇게 되면 엔진의 회전 속도가 달라질 수밖에 없겠죠. 하지만 엔진의 회전 속도가 달라지게 되면 엔진에 무리가 갈 수밖에 없습니다. 그런 이유로 엔진의 회전수를 일정하게 유지하면서 토크와 회전력을 조절하는 역할을 하는 것이 바로 변속기입니다.


이런 조절이 제대로 이뤄지지 않으면 무의미하게 허비되는 연료의 양이 많겠죠. 그렇게 되면 불완전 연소 등으로 인한 공기중으로 배출되는 유해물질의 양도 많아질 것입니다. 그렇기 때문에 변속기를 다단화 하여 속도에 따라 좀 더 세밀하게 토크와 회전력을 조절하게끔 하는 것입니다.


8단 자동변속기를 채택한 그랜저IG (사진 출처 : 현대자동차 홈페이지)


예전에는 보통 6단 변속기를 채택하는 경우가 많았습니다. 하지만 요즘은 변속기가 좀 더 다단화 되어 7단은 물론이고 8단, 9단까지 채택하는 차량들이 등장하고 있습니다. 일부에서는 10단 변속기를 개발중이기도 하죠. 현대자동차의 아반떼나 소나타에는 7단 변속기가 적용되어 있고, 최근 새롭게 출시한 그랜저IG나 제네시스G80 등에는 자동 8단 변속기가 장착되어 있습니다.


변속기 다단화의 장점은?


변속기가 다단화되면 연료 효율성이 높아진다는 이야기를 앞서 해 드렸습니다. 그래서 변속기가 다단화 되었을 때의 장점을 좀 더 디테일하게 살펴보려고 합니다.


변속기가 다단화 되는 이유는 정속주행 시 엔진 회전수를 최대로 낮추면서도 자동차의 운전 성능에 악영향을 주지 않기 위함입니다. 즉, 연료의 효율성을 높이기 위해서 변속기 최고 단수의 기어비를 낮추고 동시에 확대된 기어비의 폭을 세밀하게 제어하기 위해서 더 많은 단수를 사용하는 것입니다.


8단 자동변속기를 채택한 제네시스 G80 (사진 출처 : 현대자동차 홈페이지)


이렇게 변속기 다단화를 통해 얻는 효과는 주행조건에 맞춰 엔진 회전수를 훨씬 더 다양하게 제어할 수 있다는 것입니다. 그렇게 되면 보통 5~10% 정도의 연비 향상 효과를 볼 수 있으며 정숙성과 가속 성능 역시 높일 수 있습니다.


이런 장점들 때문에 많은 자동차 회사들이 변속기 다단화에 열을 올리고 있고 외국의 한 업체는 11단 변속기에 대한 특허 신청을 해 놓은 상태라고 합니다. 국내에서도 최근에는 최소 7단, 그리고 점차 8단 변속기를 장착하는 경우가 늘어나고 있죠. 외국에서는 9단 변속기를 적용한 차량들이 상용화 되어 있기도 합니다.


변속기 다단화, 단점은 없을까?


그렇다면 변속기 다단화는 무조건 좋기만 한 것일까요? 이론적으로는 변속기를 다단화 하는 것이 많은 장점을 가지고 있습니다. 하지만 실제로는 변속기 다단화가 무조건 좋기만 한 것은 아닙니다. 몇 년 전까지만 해도 변속기 다단화에 대한 업계 반응은 회의적이었던 것도 사실입니다.


기어의 단수가 많아진다는 것은 그만큼 차량의 무게가 증가한다는 것이고 이는 연비에 효율적이지 못하다는 결론으로 이어졌던 것이죠. 게다가 단수가 많아지는 만큼 변속기 제조 원가도 높아져 이는 결국 차량 가격 상승이라는 결과를 초래할 것이라는 생각 때문이었습니다.


소나타에 적용된 7단 DCT (사진 출처 : 현대자동차 홈페이지)


또한, 새로운 다단화 변속기를 도입할 때마다 내구성 검증에도 시간이 오래 걸리고 도입 후 고장이 났을 경우 높은 수리 비용을 소비자가 부담해야 한다는 문제들도 있었습니다. 하지만 이런 문제들이 기술의 발전으로 조금씩 해결되기 시작했고 다단화 변속기가 속속 적용되기 시작한 것입니다.


현재 보편적으로 사용되는 7단이나 8단 변속기의 경우에는 많은 문제들이 해결되었지만 9단 이상으로 올라가기 시작하면 아직은 단점들이 존재합니다. 다단화로 인해 구조가 복잡해져 내구성 문제가 발생할 수도 있고 무게가 무거워지기도 하며 이를 제어하기 위한 정교한 기술이 도입되다 보니 차량 가격이 올라가기도 합니다.


5단 변속기로 시작해 8단 변속기로 끝난 에쿠스 (사진 출처 : 현대자동차 홈페이지)


하지만 7단, 8단 변속기가 그랬듯이 9단 이상의 변속기도 결국 기술이 발전하면서 단점으로 지적되던 부분들이 상쇄될 것이고 연비 효율은 높이고 자동차 운동 성능을 좋아진 차량이 등장하게 될 것입니다.


자동차 변속기 다단화는 분명 연비 효율, 친환경에 대한 고민에서 시작되었습니다. 그리고 앞으로도 변속기는 더욱 다단화 될 것입니다. 훗날 변속기가 얼마나 다단화 될지 그 여정을 함께 확인해 보는 것도 흥미로운 일이 될 것 같습니다. 지금까지 여러분의 연비 고민을 해소해드리고싶은 현대엠엔소프트 공식블로그였습니다!




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Posted by 현대엠엔소프트

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  1. 1 2016.11.30 09:12 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    토스카가 6단달고 나왔을때, 소나타는 4단이었는데, 현기차의 반응은 한국 중형차에 6단은 필요없다고 하며 열심히 까던 생각이 나네..

  2. 2016.12.01 08:20 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    광고 길게도썻네

  3. 2016.12.01 15:34 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    내구성 덜어지는 8단미션보다는 단수가 적더라도 튼튼한게 장기적으로 이득이겠죠..현대는 외형적인 화려함보다 내실있는 발전이 필요한 시점이네요..이제 본진 털리기 시작했으니 어떤 정책으로 밀고 가느냐에 따라 흥망이 결정 되리라 봅니다. 지금 껏 해오던 식으로 밀고 나가면 답이 없다는거 경영진은 몰라서 안하는건가 궁금하네요

  4. 해빈아빠 2016.12.02 15:51 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    단수도 중요하지만 전륜인지 후륜인지도 중요하죠 난 후륜8단달고 다리는 에쿠스가 눈길에 언덕 못 올라가는거보고 한참 웃었음 옆에 모닝이 더 빨리 올라감 ㅋㅋ