[카&테크] 연비 향상, 고효율 부품에 달렸다

글로벌 자동차 업계 최대 과제는 바로 연비 향상이다. 현대·기아차 등 국내 업체는 물론이고 폴크스바겐, 도요타, GM 등 글로벌 브랜드들이 연비 개선에 사활을 건다. 이 같은 연비 향상을 위해 다양한 부품 기술 혁신이 반드시 수반돼야 한다.

현대기아차가 개발한 다운사이징 엔진 `카파 1.0리터 터보 GDi` 엔진.

시급한 과제는 자동차 경량화다. 자동차가 무거워질수록 연료 소비도 늘어나기 때문이다. 일반적으로 차량이 10% 가벼워지면 연비는 3.2%, 가속 성능 8.5%, 조향 능력은 19% 향상된다.

자동차 업체는 최근 알루미늄 소재 적용을 확대하고 있다. 또 알루미늄보다 더 가벼운 마그네슘 등 신소재도 속속 등장했다. 르노삼성차가 ‘뉴 SM7 노바’ 뒷좌석 파워시트와 트렁크가 맞닿는 부분에 마그네슘 판재를 적용한 것이 그 예다. 마그네슘 판재를 차체에 적용한 세계 최초 사례다. 마그네슘 판재는 기존 철강 소재보다 61%나 가벼워 차량 경량화에 크게 기여했다.

탄소섬유강화플라스틱(CFRP)도 업계가 주목하는 차세대 소재다. CFRP는 강철보다 50%, 알루미늄보다 30%나 가볍고 인장강도는 철에 비해 10배 정도 강하다. 그동안 높은 가격으로 부분적으로 사용됐지만, 최근 적용범위가 넓어지는 추세다. BMW 플러그인하이브리드(PHEV) 스포츠카 ‘i8’은 CFRP를 대거 적용해 공차 중량을 1485㎏까지 줄여 연비 상승을 꾀했다.

배기량은 낮추고 출력과 연비는 높이는 엔진 다운사이징도 핵심 부품 역할이 크다. 산소 센서, 점화플러그 등의 기술 혁신이 필요하다. 다운사이징 기술은 과급기 사용 및 가솔린 직분사 등이 있지만 터보 방식이 가장 효과적이라는 평가다. 르노삼성차 소형 SUV ‘QM3’가 1.5 dCi 엔진을 장착해 리터당 18.5㎞의 고연비와 배기가스 배출량을 낮춘 것도 다운사이징 기술을 적용했기 때문에 가능했다.

소비자 입장에서도 핵심 부품 관리에 신경써야 한다. 점화플러그에 탄소 등 이물질이 누적되면 점화 불꽃이 약해지고, 완전 연소가 이뤄지지 않아 같은 힘을 내는데 더 많은 연료를 써야 하기 때문이다. 주기적으로 점화플러그를 점검하고 필요할 경우, 교체해야 한다. 산소센서가 노후되거나 손상될 경우 정확한 제어가 불가능해 엔진 출력이 감소하고, 연료 효율이 저하될 수 있어 지속적인 관리가 필요하다.

클린디젤마케팅연구소 관계자는 “고연비, 고출력 및 저배기가스 기술 개발은 자동차 업계 장기 과제”라며 “연비를 개선할 수 있는 고효율 부품에 대한 업계 관심과 연구개발이 더욱 치열해질 것”이라고 밝혔다.

양종석기자 jsyang@etnews.com