디젤차, ‘친환경’ 앞세워 부활

연비 좋고 공해물질 적어 ‘인기’

국내 자동차 업계에 다시 디젤 바람이 불고 있다. 한때 소음과 진동의 대명사로 ‘낙인’ 찍혔던 디젤차는 최근 기술의 발달로 ‘친환경’과 ‘고연비’라는 두 마리 토끼를 잡으며 되살아나고 있다.

특히 이러한 현상은 디젤 SUV가 주력모델인 쌍용자동차와 올해 처음 디젤 SUV를 출시한 르노삼성차에서 두드러지게 나타나고 있다. 쌍용차는 지난 7월 전 차종 ‘저공해 자동차’ 인증을 받은 SUV 라인업으로 새롭게 단장하면서 판매가 크게 늘었다. 지난 9월 실적은 8월보다 27.4% 증가하며 상승세를 이어가고 있다.

쌍용차는 특히 수출에서 재미를 봤다. 지난 9월에는 5449대(CKD 포함)를 판매, 전월과 전년 동월 대비 각각 21.2%와 5.4%의 증가세를 보였다. 차종별로 보면 액티언스포츠가 전월과 전년 동월 대비 각각 95.4% 127.4% 증가한 1460대가 판매돼 수출 증가를 주도했고, 뉴카이런(1512대)과 액티언(628대), 뉴로디우스(113대) 또한 각각 전월대비 16.5%, 3.1%, 27%의 판매 신장세를 보인 것으로 나타났다.

르노삼성은 지난해 라인업에 없던 QM5 덕을 톡톡히 보고 있다. QM5는 9월까지 국내에서 9423대가 판매되며 SM5, SM3의 판매 하락을 어느 정도 메웠다. 특히 QM5는 유럽에 ‘르노 꼴레오스’라는 이름으로 인기를 얻으면서 르노삼성차 중 가장 많은 3만8071대가 수출됐다.

◆‘친환경 디젤차’ 무엇이 다른가

르노삼성차는 지난해 11월, 자사 최초의 디젤 SUV인 QM5의 양산을 개시했다. QM5의 2.0 dCi 디젤 엔진은 르노-닛산 얼라이언스가 개발한 것으로, 피에조 인젝터(Piezo-electric Injectors), VGT(Variable Geometry Turbocharger), 1600바(bar) 커먼레일 인젝션, DPF(Diesel Particulate Filter) 등의 최첨단 기술이 적용돼 연비, 토크, 출력을 획기적으로 향상시켰고 유로4 배기가스 기준을 충족하는 ‘친환경성’을 겸비했다.

QM5의 친환경성은 크게 두 개의 과정으로 이루어진다. 1차적으로 피에조 인젝터에 의해 최적량의 연료가 연소할 수 있도록 해서 배기가스를 줄이고, 2차적으로 DPF 필터에 의해 다시 한 번 걸러주는 방식이다.

르노삼성자동차가 동급차종 최초로 적용한 피에조 인젝터(Piezo-electric Injectors)는 획기적인 소음·진동 개선과 함께 배기가스 저감을 가능케 해 환경오염을 최소화 했다.

피에조 인젝터는 연료를 분사해주는 인젝터 형식 중의 하나로서 국내에서 최근에야 상용화되기 시작한 최첨단 기술이다. 이는 전기를 흘리면 순간적으로 길이가 늘어나는 ‘압전체(Piezo-electircs)’의 특성을 활용한 것으로 기존 솔레노이드 방식 대비 연료분사의 정확성과 응답성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

아울러, DPF 필터(디젤엔진 배기가스 저감장치)는 유로4 배기가스 기준을 충족시켜줌으로써 QM5가 친환경 차량으로 거듭나도록 해준 숨은 공신이다. 디젤엔진에서 발생하는 그을림으로 인해 필터에 미립자가 축적되면 후분사방식을 통해 반영구적으로 재생시킨다.

쌍용자동차의 경우는 상품경쟁력과 경제성을 극대화한 친환경 2009년형 모델을 지난 7월 새롭게 선보였다. 렉스턴II EURO, 뉴카이런, 액티언, 액티언 스포츠 등 기존의 SUV·SUT 차종은 2009년형 모델 출시를 통해 ‘Super 렉스턴’, ‘Real SUV 카이런’, ‘it Style 액티언, 액티언 스포츠’로 새 단장했다.

쌍용자동차의 2009년형 모델은 CDPF 및 6단 자동 변속기 장착으로 연비 향상 및 친환경성을 극대화했고 이를 통해 2009년형 SUV 차종은 모두 '저공해 자동차'로 분류되었으며, 쌍용자동차는 국내 메이커 중 유일하게 전 SUV 모델이 친환경 모델로 분류되는 라인업을 갖추게 됐다.

◆가솔린 vs 디젤, 무엇이 나을까

디젤 엔진은 최근 주목받는 친환경성 외에도 가솔린 대비 풍부한 토크가 장점으로 꼽힌다. 르노삼성 QM5의 경우, 디젤 4WD에 얹은 엔진은 2.0ℓ 배기량에 173마력, 36.7kg·m의 토크를 나타낸다. 이는 2.5ℓ 가솔린(2WD) 엔진(171마력)과 비교할 때 출력은 대등한 수준이고, 토크는 2.5 가솔린의 23.0kg·m보다 월등히 앞서는 것이다.

즉, 디젤 엔진은 적은 배기량으로도 큰 배기량의 가솔린 엔진 수준의 토크를 즐길 수 있어 경제적이다. 이런 이유로 유럽인들은 디젤 엔진을 가솔린만큼 선호하며, 일부 국가에서는 디젤 모델이 더 많이 팔리고 있다.

디젤 엔진은 특히 수동변속기와 조합될 때 뛰어난 연비를 나타낸다. 디젤 2WD AT(자동변속기)의 경우 12.8km/ℓ의 연비로 가솔린 2WD AT의 11.2km/ℓ보다 앞선다. 2WD MT(수동변속기)는 14.8km/ℓ, 4WD MT는 14.4km/ℓ를 기록한다. 이는 준중형 가솔린 승용차와 비슷한 수준으로, 디젤 엔진의 뛰어난 연비를 입증하는 것이다.

반면, 가솔린 엔진도 나름대로의 장점이 있다. 특히 가솔린 모델인 QM5 2.5 ‘씨티’는 무단변속기와 조합되어 가솔린 엔진 특유의 부드러움을 더욱 살렸다는 평을 받고 있다. 상대적으로 무거운 디젤 엔진에 비해 저속에서 부드럽게 치고 나가는 점과, 예열·후열이 필요 없다는 점도 가솔린 엔진만의 장점이다.

◆‘디젤 하이브리드’ 새롭게 주목받아

한편, 석유 자원 고갈 시대가 가까워짐에 따라 자동차업계에서는 친환경과 함께 연비를 높일 수 있는 ‘하이브리드카’ 개발에 몰두하고 있다. 쌍용자동차는 이러한 시대적 요구에 대응하기 위해 최첨단 직접 분사식 디젤 엔진, 전기 모터 그리고 고전압 배터리를 접목해 ‘디젤 하이브리드 테크놀로지’를 연구개발하고 있다.

쌍용자동차의 ‘디젤 하이브리드 테크놀로지’는 최첨단 직접 분사식 디젤 엔진에 30kw급의 전기모터와 전기모터에 전력을 공급하는 340V급의 고전압 배터리(High Voltage Battery)를 적용한 시스템이다.

여기에 쌍용자동차가 독자 개발한 토크 분배장치(TSD: Torque Split Device)를 통해 전기모터의 동력을 결합 또는 차단함으로서 차량 정차 시에는 엔진이 정지되어 불필요한 연료소모와 배출가스 배출을 최소화한다. 또한 일반 주행 시에는 필요에 따라 전기모터가 동력을 보조해 가속성능이 향상되며, 감속 및 동시에는 여분의 에너지를 배터리 충전에 사용한다.

쌍용자동차의 디젤 하이브리드 테크놀로지는 현재 가솔린 엔진에 비해 높은 수준에 있는 디젤 엔진의 연비를 30% 이상 추가로 향상시키고, 이산화탄소를 획기적으로 감소시켜 친환경에 대한 욕구가 날로 커져가는 최근 자동차 시장의 트렌드를 이끌어 가는 기술이다.

이미 디젤 엔진에 대해 진보된 기술을 보유하고 있는 쌍용자동차는 디젤 하이브리드 테크놀로지가 기술적 흐름을 반영하는 동시에 갈수록 강화되고 있는 주요 자동차 시장의 환경 규제를 충족시키는데도 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

지난 부산모터쇼에 선보였던 ‘디젤 하이브리드 테크놀로지’는 소프트 타입으로 그 중 핵심 기술의 첫 번째는 차량제어기(HCU) 개발이다. 이 차량제어기는 하이브리드 차량의 주행에 필요한 주요 시스템 성능을 최적의 상태로 제어하고 고전압에 대한 안전 기능이 들어있는 핵심부품이다. 이와 더불어 전기모터와 모터제어기 및 고전압 배터리 등을 차량에 탑재해 하이브리드 차의 특성을 강화시켰다.

쌍용자동차는 디젤 하이브리드 자동차의 차량 제어를 위한 독자적인 소프트웨어를 개발해 적용하고 있으며, 특히 ‘디젤 하이브리드 테크놀로지’에 탑재된 전기모터, 모터제어기 및 고전압 배터리 등의 핵심 부품을 국산 개발품으로 확보한 점에서 큰 의의가 있다고 하겠다. 쌍용차 관계자는 “현재 기술 개발이 계속되고 있으며, 양산 시점을 저울질하고 있다”고 밝혔다.