현대기아차 1.6 GDi, '세계 최고 엔진' 뽑힌 이유

현대기아차의 엔진기술력이 세계에서 인정받고 있다. 성능을 높이고 연료효율은 극대화시킨 직분사 기술, 트윈스크롤 터보, 흡배기 연속 가변밸브 등을 속속 내놓고 있기 때문이다.

지난 8일, 미국의 권위 있는 자동차 전문매체 워즈오토(Ward's auto)는 ‘2011 워즈오토 10대 최고 엔진’을 선정했다. 현대기아차의 감마 1.6 GDi 엔진은 BMW N20, 아우디 3.0 TFSI, 포드 2.0 에코부스트 등과 함께 최고의 엔진으로 뽑혔다.

현대기아차가 '세계 최고 수준 엔진'이라는 영예를 얻은 것은 이번이 처음은 아니다. 지난 2009년부터 3년 연속 'V8 타우' 엔진으로 ‘워즈오토 10대 최고 엔진’에 선정되면서 엔진기술력을 인정받아 왔다.

 게다가 '감마 1.6 GDi'까지 최고 엔진으로 선정됐다는 점은 세계적인 다운사이징 열풍에 걸맞는 엔진을 미리 준비해온 현대차의 전략이 딱 들어 맞은 셈이라는 것이 전문가들의 평가다.

◆ 현대차의 1.6 GDi 엔진, 무엇이 다르기에

감마 1.6 GDi 엔진은 현대차가 최초로 선보인 직분사 방식 엔진이다. 직분사 엔진은 고압 연료를 연소실에 직접 분사하는 방식으로 연료의 양을 정밀하게 제어할 수 있으며 공기의 압축비를 증대시키는 한편 노킹 현상도 개선해 동력 성능을 크게 향상 시킬 수 있다. 그래서 고성능·고연비·친환경성을 동시에 구현할 수 있다.

하지만 자칫하면 소음과 진동이 커지기 쉽고, 흡기관 등에 카본이 쉽게 달라붙는 등 문제 발생 우려도 있어 꾸준히 제 성능을 발휘하기 위해선 고도의 기술력이 필요하다. 현대차는 엔진을 단순히 직분사화 한 것이 아니라, 이같은 각종 기술력을 세계에서 인정받고 있다는 것이다.

◆ 흡배기 가변밸브 타이밍…고회전에서도 안정적인 출력의 확보

현대차 GDi 엔진은 엔진 회전수에 따라 흡배기 밸브의 닫히는 시기를 조절해주는 흡배기 가변밸브 타이밍 시스템이 적용했다.

엔진 실린더에서 흡기 밸브가 닫히는 시기를 최대한 늦춰 많은 공기를 흡입하면 출력이 증가된다. 반면 낮은 엔진회전수에서는 엔진 실린더 내의 피스톤이 상승할 때 흡입한 혼합기를 흡기관으로 역류시켜 토크 저하 현상이 발생할 수 있다. 흡기 밸브가 닫히는 시기를 최대한 빠르게 하면 낮은 엔진회전수에서는 안정적인 출력을 발휘하지만 고속에서는 제 힘을 발휘하지 못한다.

흡배기 가변 밸브 타이밍 시스템은 상황에 따라 흡기 밸브의 닫히는 시기를 조절해 언제나 안정적인 출력을 발휘하게 만든다.

◆ 엔진회전수 따라 가변 흡기 시스템

안정적인 출력을 발휘하기 위해 가변 흡기 시스템도 적용됐다. 가변 흡기 시스템은 엔진회전수에 따라 흡기 다기관의 길이와 경로를 변화시킨다.

낮은 엔진회전수에서는 ECU에 의해 흡기제어밸브가 닫히고 엔진 흡입관로가 길어진다. 이에 흡입관성이 증대되고 압축행정 과정에서 압축압력을 이겨내고 흡입효율을 증대시킬 수 있다.

높은 엔진회전수에서는 반대로 흡입관로가 짧아진다. 흡입 공기의 흐름이 빨라져 흡입관성이 증대되고 충분한 공기를 엔진으로 유입시켜 출력을 향상시킨다.

◆ 트윈스크롤 터보…“배기량은 낮추고 성능은 높이고”

현대기아차가 지난해 발표한 2.0리터 터보 GDi 엔진은 같은 배기량에서 세계 최고 수준의 성능을 발휘한다.

터보엔진에는 배기가스로 터빈을 돌려 공기를 강제로 압축시킨 후 이를 연소실로 보내 더 많은 연료가 연소될 수 있도록 하는 터보차저가 탑재됐다. 이를 통해 낮은 배기량에서 동력성능을 획기적으로 높였다.

현대기아차는 GDi엔진과 터보차저를 결합해 더욱 성능을 향상시켰다. 쏘나타, K5 등에 장착된 2.0리터 터보 GDi 엔진은 271마력의 최고출력을 발휘한다. 세계 최고 수준의 자동차 엔진을 개발하는 BMW의 528i에 적용된 2.0리터 터보 엔진보다 21마력이나 높다.

현대기아차는 1.0리터 터보, 1.6리터 터보 등 다양한 터보 엔진을 선보이며 고조된 분위기를 이어간다는 전략이다. 

현대기아차가 처음 내놓은 직분사 터보 엔진에 대해서는 다양한 평가가 이어진다. 상당수 국내 소비자들은 이미 수치상으로 유럽 제조사를 능가하는 수준에 올라섰다는 점에 높이 평가하면서도, 한편으로는 이런 결과를 쉽게 믿지 못하는 눈치다. 특히 쉽게 눈에 보이지 않는 내구성이나 실제 차량을 운행하면서 느끼는 체감 출력이 그만큼 앞서고 있는지에 대해 갖가지 우려섞인 의견을 내놓기도 했다.

현대기아차의 파워트레인에 대한 세계 자동차 전문가들의 평가를 살펴보면 오히려 우리 소비자들에 비해 훨씬 우호적인 입장이다. 도쿄모터쇼에서 현대기아차의 엔진이 놀랍다며 칭찬을 이어가던 한 일본인 기자는 "기술 자체를 평가하는데 브랜드에 대한 선호도가 개입 되는 것은 옳지 않다"면서 "요즘은 한국뿐 아니라 다른 어느 나라의 기술이든 선입견 없이 바라봐야 한다"고 말했다.

김상영 기자 <탑라이더 young@top-rider.com>