연비 개선…빠른 변속…자동변속기의 무한질주

다단변속기 검증된 안전성
무단변속기 변속충격 없어
듀얼클러치 연료효율 최고

새로 양산되는 르노삼성의 뉴SM3나 7월에 나오는 현대자동차의 아반떼 하이브리드는 무단 변속기, 하반기 나올 현대자동차의 YF(쏘나타트랜스폼)는 6단 변속기, 수입차들은 듀얼 클러치 방식….

세상에 자동차는 오토(자동)와 스틱(수동) 밖에 없는 줄 알았던 김 기자에게 요즘 나오는 자동차들에 붙은 변속기 설명을 보면 온통 ‘요지경’이다. 사용할 때 뭐가 다르다는 거지? 나한테 맞는 변속기 방식이 있는 걸까? 수많은 초보 운전자들을 대표하여 궁금증을 풀어봤다.

결론부터 말하면 지금 열거한 변속기 방식은 모두 오토의 편리함을 살리면서도 스틱의 장점인 빠른 변속과 연비효과를 따라잡기 위해 개발된 것들이다.

지금까지 주로 오토 차량에 쓰여왔던 4단 변속기의 경우, 시속 120~140㎞ 정도가 되더라도 최대가 4단이기 때문에 아르피엠(rpm)이 3500~4000을 넘기며 소리도 요란해지기 일쑤였다. 하지만 6단 변속기가 장착된 토스카나 에쿠스 같은 차량을 몰아보면, 120㎞/h 때에도 알피엠이 2000을 조금 넘는 정도다. 동일한 엔진출력을 낼 때 소모하는 기름양이 가장 적은 회전수가 2000~2500 알피엠인데, 단수가 많아지면 그만큼 효율적인 운전을 할 수 있다는 얘기가 된다. 6단 변속기는 외국에선 2002년 독일 ZF사와 베엠베(BMW)가 공동개발해 베엠베 7시리즈에 장착한 것이 처음이었다. 국내에선 지엠대우가 지난해 중형차 토스카에 이어 준중형차 라세티 프리미어에 적용했다. 현대·기아차도 최근 독자개발한 전륜구동형 6단 변속기를 그랜저·쏘렌토R·오피러스 프리미엄 등에 장착했고, 하반기 공개될 YF도 이 방식이 된다. 내부적으론 8단 변속기까지 개발 중이다.

다만 이론적으로 연비가 좋다는 것과 실제는 다르다. 한국오토모티브 컬리지 김영진 교수는 “기술발전으로 많이 극복됐다지만 단이 늘어나면 무게도 늘어 연비에 좋을 건 없다”며 “고속으로 달리는 일이 별로 없을 땐 굳이 6단까지 사용할 일도 없어 과연 효율적인지 의문도 있다”고 말한다.

6단이 6개의 징검다리로 냇가를 건너는 것이라면, 무단(CVT)은 아예 징검다리가 없는 것이다. 벨트나 체인으로 유압에 의해 매끄럽게 단이 무한대로 올라간다. 당연히 변속충격이 없어 정숙성 면에선 뛰어나다. 기어가 탁탁 옮겨지며 발생되는 힘과 연료의 손실이 없기 때문에 연비를 생각하는 하이브리드 차들은 대부분 무단변속기를 채택한다. 닛산의 ‘엑스트로닉’이 대표적인데 닛산의 차들과 르노삼성의 QM5와 뉴SM3에 적용됐다. 현대차도 아반떼 하이브리드엔 독자개발한 무단변속기를 장착한다. 다만 벨트 방식이기 때문에 밀리는 느낌이 들거나 반응속도가 좀 늦다고 느끼는 운전자들도 적잖다. 요즘엔 벨트의 소재 등이 많이 좋아져 거의 사라졌다고는 하지만, 열이 발생될 수도 있고 벨트 자체의 효율이 떨어질 우려 때문에 아직까진 다단변속기가 대세인 편이다.

반면 수입자동차들 사이에 점차 늘어나고 있는 듀얼클러치(DCT)는 아예 ‘장르’가 다른 얘기다. 폴크스바겐이 골프와 제타 2.0TDI 등에 장착한 ‘DSG’가 대표적인 브랜드인데, 이는 겉으론 자동이지만 기계적으론 수동의 장점을 취한 것이다. 자동차 안에 2개의 클러치가 있어, 하나의 클러치가 동력을 끊는 동안 다른 클러치가 이어줘 그 사이 연료 손실을 줄여주기 때문에 이론적으론 수동보다도 더 효율적이다. 폴크스바겐 쪽은 “기어변속을 단 100분의 4초 만에 끝낼 수 있다”고 설명한다. 단가가 비싸고 대응 토크가 그리 높지 않아 아직 적용 초기단계지만, 2012년이 되면 유럽 메이커의 새차 가운데 듀얼클러치 채택률이 7~8%까지 올라간다고 전망되는 등 점차 주목받고 있는 기술이다. 현대차 자동변속기 설계팀의 이용준 부장은 “메이커들의 기술이 발달해 운전자는 변속기의 차이를 거의 느낄 수 없다”면서도 “다만 변속기의 방식에 따라 차의 성격은 달라진다는 점은 알아두면 좋다”고 말했다.

수동 겸용 자동변속기 활용법

자동변속기가 운전자 스스로 운전하는 ‘맛’을 완전히 뺏었다고 생각하는 이들을 위해 나온 것이 팁트로닉(Tiptronic)이란 기능이다. 요즘 웬만한 자동변속기 방식의 중형차의 D 레인지 옆에 붙어있는 +/- 표시가 그것으로, 자동변속기를 클러치 없이도 수동변속기처럼 사용할 수 있는 기능이다.

대개 D 레인지 상태에서 옆으로 밀면 수동모드로 전환되면서 현재 단수가 표시되는데 이때 앞으로 가볍게 밀면 상향 변속이 되고 뒤로 당기면 하향 변속이 된다.

예를 들어 내리막길을 내려올 때나 멀리 신호를 앞두고 천천히 설 때 유용하게 쓸 수 있다. 계속 브레이크를 밟아 브레이크 패드를 마모시키는 것보다 팁트로닉으로 단을 내리면 수동 운전의 엔진브레이크 효과를 볼 수 있기 때문이다. 또 옆차를 급하게 추월하려고 할 때는 저단으로 바꾸고 액셀을 밟으면 높은 속도에서 더 큰 토크를 받아 쌩하고 튀어나갈 수 있다.

그렇다고 수동처럼 단을 뛰어넘어 바꿀 수는 없다. 어디까지나 컴퓨터 프로그램 안에 설정된 범위 안에서 수동 변속이 되는 것이다. 적절한 아르피엠(rpm)을 넘어섰다고 프로그램이 판단할 경우 두번을 작동시킨다고 한꺼번에 두 단이 떨어지진 않는다. 사실 도심주행이 많은 경우엔 그리 쓸 일이 많지는 않지만, 오토가 ‘심심하다’고 여기는 이들에겐 자주 애용된다.

김영희 기자

김영희 기자 [e-mail]