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닛산 ‘디젤 수준의 가솔린 엔진’ 개발, '상시 가변 압축' VC-T...파리 모터쇼서 공개 

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[OSEN=강희수 기자] 폭스바겐의 ‘디젤 게이트’ 이후 친환경 파워트레인에 대한 관심이 높아진 가운데, 닛산자동차가 디젤 엔진을 대체할 가솔린 터보 엔진을 개발했다는 사실을 공개해 관심을 모으고 있다.

닛산의 새로운 타입의 가솔린 터보 엔진은 ‘상시 가변 압축 기술(continuously variable compression technology)’을 이용해 가솔린 엔진의 약점인 토크 및 효율을 높인 파워트레인이다. 닛산의 ‘가변 압축’ 가솔린 엔진은 엔진 연소실의 압축 비율을 매 순간 최적의 조건으로 맞춰주는 것이 핵심이다.

내연기관은 양립하기 어려운 상반 요소, ‘파워’와 ‘효율’ 사이에서 한계점을 보여왔다. 파워를 높이면 효율을 포기해야 하는 이율배반이 내연기관, 특히 가솔린 엔진이 안고 있는 고민이었다. 상대적으로 디젤 엔진은 파워와 효율의 동시 만족 측면에서 경쟁력이 높아 폭스바겐의 디젤 게이트 이전까지 크게 각광을 받았다. 하지만 성능 좋은 디젤기관은 ‘질소산화물 과다 배출’이라는 또 하나의 이율배반을 만들어 냈다.

엔진 기술자들은 그 동안 가솔린 엔진의 약점을 보완하기 위해 ‘터보’에서 해법을 찾아 왔다. ‘다운 사이징’ 엔진의 필수요소로 뒤따르고 있는 ‘터보 엔진’은 작은 배기량에서 높은 출력을 내도록 설계 돼 디젤 엔진의 장점을 따르고 있었다.  

닛산의 새 가솔린 엔진은 ‘가변 압축 기술’을 통해 가솔린 터보 엔진의 효율을 디젤 수준으로 끌어올렸다고 한다. 즉 '파워는 터보, 효율은 디젤'이라는 두 마리 토끼를 잡아냄으로써 ‘파워’와 ‘효율’를 모두 만족 시키는 정도가 디젤이나 하이브리드 엔진에 버금간다는 설명이다. 

연소실의 압축비는 엔진 효율을 결정하는 핵심 요소로 압축비가 높으면 높은 연료 효율을 발휘한다. 전통적으로 엔진 개발자들은 ‘파워’와 ‘효율’을 고려해 연소실의 압축비를 결정해 왔다. 

하지만 닛산의 새 엔진은 8:1과 14:1 사이에서 압축비가 수시로 조절 되도록 설계 됐다. 일반적인 가솔린 차량의 압축비는 8:1에서 10:1 정도이고 스포츠카나 경주용 차들은 12:1 또는 그 이상의 압축비를 갖는다.

상시 가변형 압축비는 상황에 따라 연소실의 압축비를 조절한다. 가속 상황에나 부하가 많을 경우에는 압축비를 낮춰 터보차저가 최대치의 부양력을 발휘하도록 한다. 반면 엑셀을 늦춰 스로틀 밸브가 적게 열릴 때는 압축비를 높여 연료 효율이 높은 린번(lean-burn)이 작동하도록 한다.  

15일자 주요 외신들이 전하는 바에 따르면 닛산은 이 엔진에 ‘VC-T’(The new Variable Compression-Turbo)라는 이름을 붙였다. 내달 파리 모터쇼에서 처음으로 공개 될 예정이고, 내년 인피니티 차량에 적용시킨 뒤 점차적으로 닛산 모델과 르노 얼라이언스 모델에도 장착한다는 계획을 갖고 있다. 2018년 QX50에 처음 장착 될 것이라는 보도도 있다.

닛산은 이 엔진 콘셉트에 지난 20년 동안 연구 개발을 집중했다. 완성 단계에 이르는 동안 디자인과 기술 관련 특허도 300개 이상 출원했다고 한다.

배기량 2000cc 4기통 VC-T 엔진은 연료 효율이 V6 3.5리터 엔진에 비해 무려 27%나 개선 된다. 물론 파워나 토크는 비슷한 수준을 발휘한다. 닛산은 VC-T 엔진의 토크가 디젤의 그것과도 견줄 만하다고 밝히고 있다. 닛산의 3.5리터 V6엔진은 현재 QX60에 장착 돼 있는데 최대 출력 265마력, 최대토크 34.3kg.m의 제원을 갖고 있다. VC-T 엔진도 최소 이 정도의 스펙을 지닐 것으로 업계에서는 내다보고 있다.

가격 측면에서도 강점이 있다. 최신 터보 디젤 엔진보다 생산비가 적게 든다고 한다. 질소산화물이나 기타 환경 규정에도 별도의 조치없이 대응이 가능하다고 한다.

프리미엄 브랜드 인피니티 개발을 이끌고 있는 다누마 기니치 닛산 수석 엔지니어는 “우리는 이번 새 엔진이 최신 디젤 엔진을 대체할 수 있을 것으로 믿는다”고 말했다고 외신들이 전했다. /100c@osen.co.kr

[사진] 닛산의 새 VC-T 엔진. 

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