흡기밸브 열림시간 최적화기술
엔진성능 4%↑·배출가스 12%↓
하반기 신형 쏘나타 터보 적용
엔진성능 4%↑·배출가스 12%↓
하반기 신형 쏘나타 터보 적용
현대·기아차 제공
[디지털타임스 김양혁 기자] "밸브를 열고 싶을 때 열고, 닫고 싶을 때 닫아야 한다. 여기에 자동차 업계가 130년 동안 어려움을 겪었다. 이번에 내놓은 기술이 다른 데서 봐도 놀랄만한 기술임이 틀림없다."
이종섭 현대자동차 가솔린엔진설계실 상무는 3일 경기도 현대모터스튜디오 고양에서 세계 최초로 개발해 양산차에 적용하는 '연속 가변 밸브 듀레이션(CVVD)' 기술에 대해 이같이 설명했다.
CVVD 기술은 지금까지 부분적으로만 가능했던 엔진 밸브 열림 시간 제어를 획기적으로 늘려주는 기술이다. 차량을 굴러가게 하는 엔진은 흡입-압축-팽창-배기 등 4단계 과정으로 연료를 연소시켜 동력을 발생한다. 이 과정에서 흡기와 배기가 통과하는 관문인 밸브의 열리고 닫히는 시점과 깊이를 주행 상황에 따라 조절하는 가변 밸브 제어 기술들로 엔진의 성능과 효율을 높인다.
100년 이상 된 자동차 엔진에서는 그동안 성능과 연료 소비는 상충관계에 있었다. 높은 마력을 갖춘다면 연료 소비를 포기해야 하고, 반대로 연료 소비를 줄이면 힘도 낮춰진다는 게 자동차 업계의 고충이었다.
현대·기아차가 이번에 개발한 CVVD 기술은 엔진 작동 조건에 따라 흡기 밸브가 열려있는 기간을 최적화하는 기술이다. 기존의 엔진들은 연비나, 성능, 연비와 성능 등을 충족하는 하나의 엔진 사이클만을 선택해 고정된 밸브 열림 시간(밸브 듀레이션)을 가질 수밖에 없었다. CVVD 기술은 운전 상황에 따라 성능 영역이 중요할 때는 성능을, 연비 영역이 중요할 때는 연비에 유리하도록 밸브 듀레이션을 바꿔줌으로써 성능과 연비 등 두 가지를 동시에 개선할 수 있다. 이를 통해 성능과 연료소비효율은 물론, 배출가스까지 줄인 게 특징이다.
이종섭 상무는 "CVVD 기술 적용 시 엔진 성능은 4% 이상, 연비는 5% 이상 향상되며 배출가스는 12% 이상 저감된다"며 "차종별로 조금씩 차이는 있을 수 있지만 대부분 비슷한 수치를 나타낼 것"이라고 설명했다.
CVVD 기술은 우선 하반기 출시 예정인 신형 쏘나타 터보에 우선 적용된다. 동급 차종인 기아차 K5는 물론, SUV(스포츠유틸리티차) 투싼과 스포티지 등에도 순차 적용될 예정이다. 앞으로 지속해서 적용 차종을 넓혀간다는 계획이다.
알버트 비어만 현대·기아차 연구개발본부장 사장은 "현대·기아차가 독창적으로 개발한 세계 최초의 CVVD기술은 파워트레인 분야에서 경쟁력을 강화시키는 좋은 계기가 될 것"이라며 "앞으로도 자동차 산업의 패러다임을 바꿀 수 있는 첨단 기술을 지속적으로 개발해 자동차의 성능과 상품성 향상은 물론 기업의 지속가능성을 높여갈 계획"이라고 말했다.
김양혁기자 mj@dt.co.kr
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