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“소형엔진으로도 배출가스 감소, 연료 효율성 모두 잡는다”
김정규 기자  |  kjk74@gyotongn.com
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승인 2015.07.24  
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- 엔진 다운사이징 트렌드 분석 및 전망

   
 

연료직분사, 터보차저 등 신기술 개발...CO2,연비규제 강화에 니즈 확대

하이브리드․전기차보다 경제성 높아 ‘선호’...향후 200억 달러 시장 전망

글로벌 자동차업계가 연비향상과 이산화탄소 감축이란 두 마리 토끼를 잡기 위해 이름으로 엔진 다운사이징이 한창이다. 최근 출시되는 신차마다 첨단 기술을 적용한 고효율 엔진을 장착하면서 친환경 연비경쟁 열풍이 거세지고 있는 추세다. 엔진 다운사이징은 엔진의 배기량 또는 실린더 수를 줄여 연비를 좋게 하면서도 터보차저나 연료 직분사 방식 등의 기술을 결합함으로써 낮은 배기량의 엔진이 보다 높은 등급의 성능을 낼 수 있도록 하는 것. 고유가 시대를 맞아 미국을 비롯한 각 국가에서 자동차 이산화탄소 배출량 및 연비 규제를 강화하는 등 고연비ㆍ친환경 자동차가 부각된 것을 계기로 엔진 다운사이징 경쟁이 치열해 지고 있다.

3기통 엔진 수요급증, 아시아 태평양 지역 트렌드 이끌어

2025년까지 평균연비 54.5MPG에 도달하도록 강화된 미국 CAFE(기업 평균연비) 기준과 유가 상승으로 연료효율성이 부각되는 현 시점에서 배출가스 감소와 연료 효율성을 모두 충족시키는 차량의 수요가 급격히 증가함에 따라 엔진 다운사이징에 대한 니즈가 높아지고 있다는 분석이다.

많은 완성차업체 및 1차 벤더의 연료직분사, 터보차저, 슈퍼차저 기술개발로 소형 크기의 엔진으로도 대형 엔진과 같은 수준의 성능 구현 및 배출가스 감소가 가능해 진 것도 한몫하고 있는 것으로 나타났다.

코트라에 따르면, 터보차저 엔진은 기존엔진 대비 15% 가량 연료 소모가 적고 20% 가량 유해 배기가스 배출량이 적어 2015년 현재 90억 달러에서 2040년에는 200억 달러까지 시장이 성장할 전망이다. 연료직분사와 터보차저 엔진은 하이브리드 및 전기자동차보다 개발 및 생산비용이 현저히 낮아 신기술을 통한 엔진 다운사이징의 트렌드는 지속적으로 이어질 것으로 보인다.

3기통 엔진의 수요 급증도 트렌드를 이끄는 한 요인이 되고 있다. 현재 4기통과 6기통이 전 세계 생산량 중 각각 74.2%와 11.6%를 차지하며 압도적인 점유율을 보이나 터보차저와 같은 신기술 개발로 3기통 엔진의 수요가 급증함에 따라 3기통 엔진의 점유율은 2015년 9.6%에서 2022년에는 16.%까기 증가할 전망이다.

자동차시장 조사기관인 Ward's Automotive에 따르면 현재 3기통 엔진이 탑재된 차량 중 소형차가 약 56.8%를 차지하나 점차 CUV와 중형차까지 3기통 엔진의 적용이 확대될 것으로 내다봤다.

특히 아시아 태평양 지역이 엔진 다운사이징 트렌드를 주도하고 있다는 분석도 나왔다. 3기통 엔진이 탑재된 차량의 68.1%가 아시아 태평양 지역에서 생산되고, 이 중 중국이 19.8%를 차지하고 있어 많은 완성차업체가 아시아 내 사업 확장을 추진 중에 있다.

미주지역에서는 대형 엔진을 사용하는 픽업트럭과 엔진 다운사이징에 대한 수요의 병존으로 북미 소배 완성차업체는 여전히 대형 엔진에 대한 기술개발을 병행하는 가운데, 터보엔진이나 디젤엔진 기술이 적용된 픽업트럭의 출시가 여전히 증가하는 추세다.

완성차 제조사마다 전략적 엔진 다운사이징으로 차별화

특히 GM은 트윈 스크롤 터보 적용으로 지속적인 성장세를 보이고 있다. 2012년 쉐보레의 크루즈와 소닉, 뷰익의 리갈 모델에 1.4, 2.0 4기통 터보 엔진을 탑재해 신제품을 선보이며, 2014년 캐딜락 CTS 모델에 자사의 첫 번째 V6 3.6리터 트윈터보 엔진을 탑재해 8기통 엔진의 성능을 구현, 기존 6단 변속기를 8단 자동변속기로 대체해 연료효율성을 개선했다.

2015년형 말리부 모델에도 소형 엔진에 터보차저를 탑재해 출시하는 등 중형차량에 대한 다운사이징을 지속적으로 이어나가는 추세다. 소형차의 수요가 이어지는 아시아 시장에서도 판매망을 늘리고 디자인 센터를 확장하는 등 활발한 투자가 진행 중에 있다.

크라이슬러는 엔진 다운사이징보다는 트랜스미션을 통한 경량화 및 연비효율성에 주력하는 모습이다. 타 완성차업체와 비교해 엔진 다운사이징 트렌드에 있어 소극적이다. 대형 가솔린 엔진 및 디젤 엔진의 성능과 연비효율성의 보완을 위해 변속기에 신기술을 접목하는 주력하고 있다.

2015년형 300은 3.6리터 V6 엔진 기본 사양에 5.7리터 V8엔진 모델을 옵션으로 제공하며, 두 모델 모두 기존 5단 변속기에서 벗어나 8단 변속기를 장착함으로써 연비와 성능을 고루 만족시키고 있다는 평가를 받고 있다. 이후 출시된 2015년형 200 2.4리터의 4기통 엔진과 함께 신기술을 적용한 9단 변속기를 선보여 엔진의 성능을 유지하되 연료 효율성을 높이는 방식을 고수하고 있다.

포드는 에코부스트 엔진으로 다운사이징에 있어 선두로 꼽히고 있다. 아시아 시장에서 제품 라인업을 늘려가는 등 큰 폭으로 사업 확장 중이다. 전 세계 3기통 엔진 탑재 차량 생산량 중 6.0%를 차지하며, 2022년에는 19.5%까지 성장할 것으로 예측된다.

1.0리터 3기통 엔진에 터보차저를 탑재한 2014년형 피에스타 모델은 하이브리드 차량 연비 수준인 45MPG에 도달했다. 최근 신형 F-150에 6.2리터 8기통 엔진을 2.7리터 6기통 에코브트 엔진으로 대체하며 SUV, 픽업트럭 등 대형차까지 다운사이징의 영역을 확대하고 있다.

고성능 차량 역시 터보엔진 통해 다운사이징 대상 확대

혼다는 2015년 시빅 터보모델 출시예정을 발표하며 엔진 다운사이징 대열에 합류했다. 이 모델에는 기존 1.8리터 엔진 대신 1.5리터 4기통 터보엔진 탑재 계획을 발표해 기존 2.0, 2.4리터 엔진의 성능을 구협함과 동시에 연료 효율성을 증가시켜 소비자로부터 호응을 기대하고 있는 중이다. 엔진 다운사이징의 후발 주자로서 현재 오하이오에 소재한 제조시설에서 터보차저 연구개발 및 생산을 위해 연말까지 약 3억4000만 달러를 투자할 계획이다.

   
 

도요타는 소형차 생산량에는 선두주자이나 터보차저 기술에 있어서는 다소 뒤늦은 감이 있다. 가솔린 하이브리드 차량인 프리우스 모델의 성공으로 여전이 하이브리드 기술개발에 주력하나, 일본 미요시에 소재한 제조시설에서 생산되는 터보차저 생산량을 올해 안으로 두 배까지 증가시킬 계획을 발표, 엔진 다운사이징에 대한 긍정적 입장을 밝힌 바 있다.

엔진 다운사이징에 대한 수요는 지속적으로 이어질 전망으로, 현재 9.6%에 머무르는 3기통 엔진 탑재 차량의 시장점유율은 2022년까지 두 배 이상 증가할 것으로 예상된다. 6기통과 8기통 엔진 점유율의 경우, 각각 10%와 3%로 비슷한 수준을 유지할 전망이다.

한편 다운사이징은 현재 주로 CUV 와 SUV에 기술이 적용되는 실정이나 향후 럭셔리 모델이나 로드스터 등 고성능 차량 역시 터보엔진을 통해 다운사이징의 대상이 될 것으로 업계는 내다봤다. 또한 터보차저 시장은 지속적인 성장 가능성을 보이므로 기술력을 갖춘 국내 관련 자동차업체의 미국시장 진출 가능성이 열릴 것으로 보인다.

업계 관계자는 “완성차업체가 지나치게 엔진 성능 향상과 경량화에 주력해 타 부품의 내구성 및 차체의 강도에 자칫 소홀해질 수 있다”며 “타 제조부문에 있어서도 고루 연구개발을 지속해 다양한 소비자의 니즈를 만족시킬 필요성이 대두되고 있다”고 말했다.

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