현대차 남양연구소 연구원들이 새로 개발된 엔진에 대해 테스트하고 있다.

현대·기아차가 ‘작고 강한 엔진’ 기술개발을 통해 힘도 좋고 연비도 좋은 차량을 선보이겠다는 포부를 발표했다. 가솔린 엔진 부문에서는 세계적인 추세에 따라 엔진 다운사이징과 터보차저 적용으로 연비와 성능을 향상시킨 ‘터보 직분사(GDI) 엔진’ 개발에 박차를 가한다는 계획이다.

동력성능을 획기적으로 높여주는 ‘터보 기술’과 엔진 다운사이징을 통해 연비 향상 및 배출가스 저감 효과가 있는 ‘직분사(GDI) 기술’이 만난 ‘터보 GDI 엔진’은 경제성(연비), 친환경성, 고성능을 모두 갖춘 차세대 엔진이다. 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)을 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 개발할 계획이다. 프리미엄 자동차 시장을 겨냥한 고급 다단화 변속기 개발에도 나선다.

경소형차용 친환경 터보엔진 개발
지난 23일 개최된 ‘2012 현대기아 국제 파워트레인 컨퍼런스’에서 ▲저배기량 고성능 엔진 ‘카파 1.0 터보차저 가솔린 엔진’ ▲경소형차용 ‘카파 무단변속기(CVT)’를 선보였다. 기아차 레이(Ray)에 탑재된 ‘카파 1.0 터보차저 가솔린 엔진’은 최고출력 106마력, 최대토크 14.0 kgf·m으로 동급 최고 수준의 성능을 갖췄다.

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 적용 ▲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.

해외 시장별 특화된 파워트레인도 개발해 ▲미국, 중국 등 주요 지역 출시 모델에 가솔린 터보 직분사 엔진 탑재 비중을 확대 ▲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.

파워트레인 국제규모 컨퍼런스 가져
‘2012 현대·기아 국제 파워트레인 컨퍼런스’는 ‘인간과 환경, 파워트레인의 융합’을 주제로 지난 23일과 24일 양일간 친환경 정책에 적합한 차세대 파워트레인 개발방향으로 논의가 진행했다. 이번 컨퍼런스는 협력업체와 관련 학술기관 등이 모여 기술 협력 방안을 논의하는 등 상생 협력의 행사에서 현대·기아차의 급속한 성장과 맞물려 국제규모의 전문학술대회로 발돋움 했다.

올해로 12회를 맞은 이번 컨퍼런스에는 현대·기아차를 포함, 보쉬, 콘티넨탈, 마그나 파워트레인, 델파이, 덴소, 말레 등 세계적 파워트레인 회사들과 국내·외 학계와 업계 관계자 1000여 명이 참가했다. 이번 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 진행됐다.

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.

‘알파’에서 ‘누우’까지 엔진기술력 인정
소형에서 대형까지 풀라인업 구축

현대·기아차는 1991년 소형 알파 독자 엔진 개발에 성공한 이래, 지속적인 기술 개발로, 소형에서 대형까지 엔진 풀 라인업을 구축하고 있다. 특히, 타우엔진(4.6·5.0ℓ)이 2009년부터 2011년까지 3년 연속, 2012년에는 소형급 1.6 감마 GDI 엔진이 미국 ‘워즈오토 10대 최고엔진’에 선정되는 등 현대·기아차의 엔진 기술력은 세계적으로도 인정받고 있다.

현대차는 자동차의 심장부라 불리는 엔진의 독자개발을 위해 1983년 9월 신엔진 개발계획을 마련했다. 1984년 경기도 용인 마북리연구소에서 98명의 연구인력으로 ‘알파 프로젝트’라는 코드네임 하에 고성능 엔진 및 트랜스미션 개발을 본격화했다. 개발을 시작한지 5년 6개월 만인 1991년1월 국내 최초로 독자기술로 개발한 알파 엔진이 탄생했다.

이후 기술이 계속 발전해 오다가 2005년에는 그랜저에 적용된 람다엔진과 뮤엔진이 등장했다. 람다·뮤 엔진은 대형차에 요구되는 정숙성, 내구성 및 친환경성을 갖춘 현대·기아차의 차세대 대형 주력 엔진으로 개발됐다. 람다엔진이 탑재된 제네시스는 지난 2009년 ‘북미 올해의 차’ 및 제이디파워 신차품질조사(IQS) 1위에 선정됐다. 현대·기아차는 지난 2004년 북미 고급차시장에 진출하기 위해 8기통 가솔린엔진 개발에 나서 약 4년간의 연구개발 기간에 거쳐 4.6ℓ 타우엔진 개발에 성공했다.

차세대 중형 엔진 ‘누우 2.0 CVVL’ 엔진은 기존에 일정한 높이로 열리던 흡기 밸브를 엔진 회전 속도에 따라 높이를 제어함으로써 흡입 공기량을 최적화했다. CVVL 기술은 선진메이커들도 개발의 어려움으로 중도 포기할 정도의 고난도 밸브 구동기술이라는 점에서 의미가 크다.

조윤성 기자 koreaen@

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