연비·성능 UP… 車엔진 '강심장'으로 진화

디젤 직분사 시스템 소음·진동 적고 환경·경제성 겸비

유럽업체 직분사·터보기술 선도속 국내社 바짝 추격

스바루 아웃백 엔진 이미지

푸조 2.0 HDi 엔진

스바루 박서엔진의 피스톤

폭스바겐 골프 TDI 엔진

연비와 성능. 가까이 하기엔 멀었던 두 가지 요소들을 함께 충족시켜야 하는 친환경 자동차 시대가 다가 오면서 자동차 업체들이 두 마리 토끼 잡기에 전력을 다하고 있다. '연비냐 성능이냐'갈등 속에 메이커들의 노력이 가장 돋보이는 분야는 바로 자동차의 심장, 엔진이다.

최근 몇 년간 현대ㆍ기아자동차를 비롯한 글로벌 메이커들은 성능을 극대화시키면서도 효율을 끌어올리는 획기적인 엔진 개발에 가속도를 내고 있다. 특히 유럽 업체들이 내놓고 있는 클린 디젤 엔진과 직분사 엔진 등은 빠르고 강한 차를 구현하는 것 외에도 환경과 경제성까지 갖췄다는 점에서 각광받고 있다.

우선 현대ㆍ기아차의 엔진 개발 역사를 살펴보면 눈부시다. 현대ㆍ기아차는 1991년 알파 엔진 이후 세계 10대 엔진에 선정된 타우 엔진(2008년) 개발 등 17년 만에 독자 개발 엔진의 풀 라인업을 구축했다. 여기에 최근 2년 사이에 고성능 디젤 R엔진, 가솔린 직분사 엔진, 직분사 터보엔진에 디젤 하이브리드 시스템까지 기다렸다는 듯 쏟아냈다.

이 가운데 세계적 수준으로 올라선 디젤 R엔진은 보쉬의 3세대 피에조 인젝터와 전자식 E-VGT, 산화촉매 및 디젤 매연필터, 급속 예열 기능 등의 신기술이 적용돼 최대 200마력, 44.3kg.m의 위력을 발휘한다. 이 엔진은 현재 쏘렌토R, 싼타페 잇 스타일, 스포티지R, 투싼ix 등 대표 SUV에 장착돼 있다.

쏘나타에 처음 장착한 쎄타 GDi 엔진은 국내 최초로 순수 독자기술로 개발한 직분사 엔진이다. 이 엔진은 연소실 내에 고압으로 직접 분사된 연료가 증발시 잠열에 의한 냉각효과를 발생, 엔진의 효율을 향상시키는 방식이다.

국내 자동차 메이커들의 엔진 개발 능력은 한층 개선됐지만 현재 고압의 연료 직분사와 터보 차저 기술은 유럽 업체가 선도하고 있는 게 사실이다.

대표적인 게 아우디의 가솔린 FSI 엔진. 이 엔진은 연료가 실린더 외부에서 혼합되는 간접분사 대신 1,500기압 이상의 압력으로 인젝터를 통해 연소실에 직접 분사된다. 이로써 엔진효율을 획기적으로 높였다.

디젤 직분사 시스템에는 ▦플런저 펌프 ▦커먼레일 ▦PD 방식이 있는데 폭스바겐의 TDI는 이 세가지 방식을 모두 갖추고 있는 터보 차저 직접분사형으로'디젤 엔진의 정수'로 꼽힌다. 디젤의 단점인 진동과 소음을 극복한 데다 경제성과 고성능을 한꺼번에 잡았다.

메르세데스-벤츠는 향후 가솔린 모델에 직분사 가솔린 엔진에 터보 차저를 채용한 CGI 채용을 늘려간다는 방침이다. 올 가을에는 V형 8기통에도 CGI 엔진을 채용할 것으로 알려졌다. 벤츠 측은 다음달 E200 CGI, C200 CGI로 국내 처음 CGI 엔진을 선보인다는 계획이다.

푸조의 HDi도 고성능ㆍ친환경 디젤 엔진의 대명사로 고압 직분사 방식이다. 기존 디젤 엔진 대비 20% 이상의 연료 절감과 25% 이상의 엔진 출력 증강, 낮은 엔진 회전 영역에서 50% 이상 향상된 토크를 발휘한다. 유럽의 수 많은 디젤 엔진 중에서 소음이 적기로 유명하다.

대칭형 4륜 구동을 고집하는 스바루 하면 '박서 엔진'이 떠오른다. 서로 마주보고 있는 엔진의 피스톤이 움직이는 모습이 권투선수가 주먹을 내뻗는 동작과 비슷하다고 해서 붙여졌다. 실린더가 수평배치 되며 마주보고 있는 피스톤이 좌우로 움직이기 때문에 위아래 진동이 전혀 없고, 무게중심도 한층 낮아 부드러운 주행이 가능하다. 지난 4월 국내 출시된 레거시와 아웃백 등에 장착돼 있다. 포르쉐도 같은 타입의 엔진을 채택했다.