다운사이징의 정석, 볼보 드라이브-이

볼보그룹코리아(이하 볼보)는 지난 5월 26일부터 27일까지 강릉시 솔비치에서 자사의 새로운 드라이브-이(Drive-E) 파워트레인을 공개하고 시승회를 개최했다. 시승차로는 볼보의 V60과 S60, S80과 SUV 라인인 XC60과 왜건형 모델 XC70이 운행됐다. 테스트 드라이빙은 약 150km의 시내주행과 산악 와인딩 구간 그리고 고속도로를 포함한 해안도로로 총 3가지 코스로 구성됐다.

이만식 볼보 세일즈 & 마케팅 상무

이번 볼보의 시승회의 키포인트는 새로워진 드라이브-이 파워트레인의 주행감각을 확인하는 것이다. 다운사이징의 세계적 추세를 볼보의 방식으로 재해석한 드라이브-이 파워트레인은 기존 볼보의 파워트레인에서 진일보한 것으로 지난해 스웨덴 본사로부터 보도자료가 발표되면서 큰 이슈를 불러일으켰다. 그리고 이 새로운 파워트레인이 한국에 공식적으로 상륙한 것이다. 시승회에 앞서 요르겐 브린네 드라이브-이 파워트레인 프로젝트 매니저와 이만식 볼보 세일즈 & 마케팅 상무에 의한 프레젠테이션이 진행됐다.

요르겐 브린네 드라이브-이 파워트레인 프로젝트 매니저

볼보의 새로운 드라이브-이 파워트레인은 기존 볼보가 가진 3가지 엔진 플랫폼을 바탕으로 한 8가지 엔진을 완전히 새롭게 재창출시켰다. 5기통 엔진을 4기통으로 모두 단일화하는 것도 변화다. 그리고 새로운 드라이브-이 파워트레인은 가솔린 직분사 엔진과 커먼레일 디젤엔진에 모두 적용된다. 볼보는 경제성을 강조한 엔진부터 고성능 엔진라인업까지 현행 모든 엔진라인업에 드라이브-이 파워트레인을 탑재해 다운사이징을 실현하게 된다.

좌측이 가솔린엔진, 우측이 디젤엔진

자동차 다운사이징은 고공행진을 멈출 줄 모르는 유가와 세계적으로 강화되는 배출가스 기준을 충족시키기 위하여 자동차 업계가 내놓은 해답이다. 이전까지 자동차 회사들은 대배기량의 엔진으로 출력을 높이는데 주저하지 않았지만 석유가격 급등과 규제 강화가 겹치면서 연비를 높이고 배출가스를 줄이는 다운사이징 기술의 발전이 가속화됐다.

1개의 실린더를 덜어냄으로서 엔진과 에어필터 케이스 사이에 공간이 생겼다.

볼보의 새로운 드라이브-이 파워트레인은 가솔린엔진과 디젤엔진 모두 적용된다. 드라이브-이 디젤엔진은 120마력부터 230마력까지 가솔린 엔진은 140마력부터 300마력까지 출력을 뽑아낼 수 있어 현행 볼보 라인업의 모든 엔진의 출력을 감당할 수 있다. 모든 가솔린과 디젤엔진 버전은 터보차저를 포함한다. 이로서 볼보의 4기통 엔진은 기존 자사의 엔진보다 더 큰힘을 내면서도 50kg을 경량화함과 동시에 저연비를 실현해낸다. 변속기도 새롭게 바꾼다. 아이신 AW 8속 자동변속기와 6속 수동변속기가 새롭게 변화된 드라이브-이 엔진의 변속영역을 담당하게 된다.

가솔린엔진

가솔린엔진의 가장 큰 변화는 수퍼차저와 터보차저가 모두 탑재된다는 점이다. 전자식 워터펌프와 새롭게 제작된 볼베어링과 캠샤프트가 가변식으로 작동해 기존보다 우월한 연료효율을 보여준다. 작동방식은 디젤에 비해 비교적 간단하다. 기존 직분사 기술을 활용함과 동시에 저회전 영역인 3500rpm 이하에서는 슈퍼차저(멀티클러치 장착)가 과급을 담당하고 3500rpm 이상의 영역에서는 터보차저를 가동시켜 과급을 담당한다. 이로 인해 2000cc에 불과한 4기통 엔진으로 8기통 엔진 영역까지 출력을 발휘하게 된다.

디젤엔진

디젤엔진은 볼보 드라이브-이에서 가장 극적인 변화를 이뤘다. 기존 5기통의 실린더를 4기통으로 줄였음에도 출력은 18~19마력 증가했다. 변화의 핵심은 물론 디젤엔진에 적용된 ‘i-ART'기술이다. i-ART는 볼보의 커먼레일 엔진에 포함된 솔레노이드 인젝터 상부에 인텔리전트 칩을 부착해 실린더 내부의 폭발압력을 지속적으로 모니터링하면서 최적의 연료분사압력을 조절한다. 인젝터 상부의 칩은 ECM과 지속적으로 정보를 교환하면서 4개의 실린더의 폭발 사이클을 균등하게 맞춘다. 따라서 1번부터 4번까지의 실린더 폭발행정이 균등하게 진행되면 효율적으로 연료를 관리하면서 디젤엔진의 진동도 관리할 수 있다. 그리고 2개의 터보차저는 공기흐름을 보조한다. 이 기술은 볼보가 세계최초로 선보이는 것이다.

또 하나 극적인 변화는 연료분사압력이 2500bar까지 상승했다는 점이다. 연료분사압력이 상승하면 인젝터가 실린더 내부로 연료를 분사하는 분사시간을 줄일 수 있다. 다시 말해서 100이라는 연료를 분사하기 위해 1000bar의 연료분사압력일 경우 10이라는 시간이 걸리지만 2000bar라면 이 시간의 절반이면 가능하다. 따라서 압력이 높아지면 연료량을 늘릴 수 있다. 그러나 물리적으로 다른 조건들로 인해 연료압력이 2배가 되면 단위체적당 연료량은 1.4배가 된다. 그러면 동일한 연료량을 만드는데 분사시간을 줄일 수 있다는 점은 바로 엔진회전수(rpm)를 높일 수 있다는 결과로 귀결된다. 볼보측에 따르면 이런 기술을 활용해 기존 보다 10~30%의 연료를 절약할 수 있게 됐다고 한다.

볼보의 요르그 브린네 파워트레인 프로그램 매니저는 이날 행사에서 D4 엔진이 탑재된 볼보의 자동차들의 판매량이 가장 많은 것으로 본다며 향후 한국시장에서 볼보자동차의 성장세가 지속될 것이라고 예측했다. 한편 볼보코리아의 고위급 관계자는 올해 2800대 판매목표를 세웠다고 밝혔다.

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라이드매거진 sjlee@ridemag.co.kr

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