연비 - 자동차의 공인연비

자동차를 선택할 때 중요한 기준의 하나가 바로 연비(자동차의 단위 연료당 주행 거리의 비율)입니다. 그래서 에너지관리공단에서는 자동차의 연비를 측정하고 홈페이지를 통해 게시합니다. 이것을 공인연비라고 합니다. 공인연비는 자동차 판매나 홍보에는 반드시 표시하게 되어 있습니다. 그렇다면 2010년 11월 기준으로 공인연비가 가장 좋은 차들은 어떤 것일까요? 에너지관리공단 수송에너지 홈페이지(http://bpm.kemco.or.kr/transport)에 따르면 토요타의 하이브리드 자동차인 ‘프리우스’, 현대차의 ‘엑센트’ 1.6디젤 수동변속기모델, 혼다의 하이브리드 자동차 ‘인사이트’, 현대차의 ‘베르나’ 1.5디젤 수동변속기모델 순서로 나옵니다. 모두 1리터로 20km를 넘게 주행하는 차들입니다. 특히 프리우스는 휘발유 1리터로 29.2km를 주행합니다. 연비가 높은 차를 보면 특징이 있습니다. 주로 전기와 가솔린 엔진을 같이 사용하는 하이브리드 자동차 혹은 소형 디젤 수동변속기 승용차가 높은 연비를 기록했습니다. 공인연비는 어떻게 측정하나? 공인연비는 에너지 이용 합리화법 제15조, 제16조에 근거해 측정합니다. 법에 따르면 승용차와 15인승 이하의 승합차는 연비와 등급을 표시하게 되어있고 3.5톤 미만의 화물차는 연비만 표시하게 돼 있습니다. 그래서 자동차 뒷 유리에 보면 동그란 스티커에 연비와 등급, CO2배출량을 표시하고 있는 것입니다.

연비대회 기록 2009년 푸조를 수입하는 한불모터스가 진행한 연비대회에서 푸조 오너 박진하씨는 116km를 주행하고 리터당 37.km의 연비를 기록했다. 박씨는 푸조 308MCP로 대회 1등을 차지했다. 올해도 푸조의 연비대회가 11월 30일까지 진행중이며 현재 1등은 무려 47km/L를 기록하고 있다. <사진제공:한불모터스>

우리나라의 연비 측정은 ‘카본밸런스법(Carbon-Balance)'을 사용합니다. 쉽게 말해 일반인들이 연비를 측정하듯이 기름을 채워가면서 측정하는 것이 아니라 실험실에서 자동차를 측정기에 올려놓고 모의 주행을 합니다. 이 때 배출되는 탄소성분을 수집해 연료 소비를 측정하는 방식입니다. 즉, 실제로 도로를 달리는 것은 아니고 실험실에서 일정한 환경을 구성해서 소비된 연료를 측정하는 것입니다. 실험실의 일정한 환경이란 17.85km의 거리를 달리고 측정하는 것입니다. 좀 더 자세히 보면 평균 주행속도 34.1km/h, 최고속도 91.2km/h, 정지횟수 23회, 총 42.3분(공회전 18%)간 측정해서 나온 연비를 기준으로 판단합니다. 그래서 공인 연비와 실제 운전해서 나오는 연비는 다를 수 있습니다. 다만 공인 연비는 국내에서 판매되는 모든 차를 동일한 조건에서 시험하므로 상대 평가하는데 좋은 자료가 됩니다. 연비가 좋은 차는 비결이 있을까? 앞서 살펴본 공인 연비 순위에는 주로 하이브리드, 디젤 소형 수동변속기 승용차가 높은 연비를 기록했습니다. 하이브리드 차량은 공인연비 측정에 18%나 되는 공회전시 엔진을 사용하지 않고 저속 주행에도 배터리를 사용하는 구간이 많아 연비가 높게 나옵니다. 하지만 고속주행만 할 경우 하이브리드의 특징이 사라져 상대적으로 연비가 낮아집니다. 반면에 디젤 승용차는 고속주행을 많이 할 경우 높은 연비를 기록합니다. 디젤 승용차는 토크, 즉 엔진에서 뿜어 나오는 순간적인 힘이 좋아서 낮은 엔진 회전에도 차를 움직일 수 있습니다. 엔진을 많이 돌리지 않으니 당연히 연료 소비가 줄어듭니다. 또한 수동변속기는 엔진의 힘을 90% 가까이 바퀴에 전달해줍니다. 중간 전달이 효율적인 것입니다. 즉 연비 좋은 차는 힘 좋은 엔진, 가벼운 차체, 효율적인 변속기의 조합으로 만들 수 있습니다. 하지만 현실적으로 연비만 생각해서 차를 만들 수 없기 때문에 다양한 방법을 동원합니다. 이전 연재에서 살펴봤듯이 엔진에서 연료와 공기의 폭발로 시작되는 열에너지는 25%~35%만 동력으로 전달됩니다. 따라서 동력 전달율을 높이면 연비 향상을 이룰 수 있습니다. 그래서 신형 엔진 장착으로 연비가 개선됐다는 이야기가 나오는 것입니다. 또한 동력전달 효율이 떨어지는 자동변속기를 개선하면 연비향상을 이룰 수 있습니다. 그리고 마지막으로 운전자의 습관에 따라서 크게는 30%까지 차이가 나는 연비를 개선할 수 있습니다. 엔진에 관한 이야기는 조금 미뤄두고 변속기를 살펴보겠습니다.

변속기의 차이가 연비의 차이

변속기는 자동차의 필수 부품입니다. 보통 수동변속기, 자동변속기로 구분합니다.  자동변속기는 힘 전달이 비효율적이라 연비가 나빠지는 원인으로 꼽힙니다. 자동변속기가 힘 전달에 비효율적인 것은 ‘토크컨버터’라는 부품 때문입니다. 이것은 엔진과 구동축을 연결합니다. 기계적으로 맞물리면 힘 전달은 뛰어나지만 변속에 문제가 생깁니다. 빠르게 회전하는 톱니를 맞출 수 없는 것입니다. 그래서 마주 본 선풍기를 한쪽만 돌려도 반대쪽이 돌아가는 원리를 적용했습니다. 선풍기는 바람으로 힘이 전달되지만 토크컨버터는 일종의 기름이 채워져 있습니다. 그래서 엔진의 회전을 부드럽게 구동축으로 전달하고 변속도 충격 없이 해줍니다. 하지만 이 과정에서 에너지 효율이 떨어지게 됩니다.   그래서 일부에서는 토크컨버터가 없는 변속기를 사용합니다. 이른바 건식 변속기라고도 합니다. 세계적인 경차 ‘스마트’와 국내에 판매되는 푸조의 MCP변속기 장착 차량이 모두 토크컨버터가 없습니다. 따라서 약간의 변속충격이 있는 반면 에너지 효율은 수동 변속기 못지않습니다. 또 변속을 빠르고 자연스럽게 해주는 듀얼 클러치 변속기도 있습니다. 폭스바겐의 DSG가 대표적입니다. 말 그대로 클러치가 두 개 있는 변속기입니다. 따라서 수동변속을 능가하는 속도인 4/100초로 변속이 이뤄집니다. 또한 4단에서 2단으로 혹은 5단에서 3단으로 단계를 건너뛰며 변속할 수 있어서 가장 적절한 기어를 연결해줍니다. 토크컨버터가 달려있지만 단점을 보완해 연비를 높였습니다.

토크컨버터 자동변속기에 사용되는 부품으로 변속충격을 줄여주는 역할을 하지만 동력전달 효율이 낮아 연비가 낮아지는 주요 원인으로 꼽힌다. 최근에는 더블클러치방식 등 다양한 자동변속기가 나오면서 토크컨버터의 단점을 보완하고 있다. <사진출처 : (cc) Aconcagua at en.wikipedia.org>

연비를 높이는 운전습관 지금까지 얘기한 내용은 차를 바꾸기 전에는 해결하기 어렵습니다. 게다가 좋은 엔진, 가벼운 차체, 효율적인 변속기는 값이 비싸서 연비를 높이자니 차량 값도 높아지는 상황이 발생합니다. 그래서 몇 가지 점검과 운전습관 개선으로 연비를 높이는 방법이 많이 공유되고 있습니다. 최근 연비를 높이는 방법이 공유되는 것은 소위 ‘연비대회’나 온라인 동호회를 통해서 얘기됩니다. 그래서 자동차 메이커들이 연비대회를 개최하는 경우가 많이 있습니다. 회사 입장에서는 연비 좋은 차로 인식돼 좋고 참가자들은 연비를 얼마나 높일 수 있는지 겨뤄보는 좋은 기회입니다. 주로 이런 대회가 끝나면 노하우가 공유되게 마련입니다. 간략하게 정리하면 ‘급출발, 급제동 금지’, ‘트렁크를 비우고 기름도 필요량만 주유’, ‘과속대신 정속주행’, ‘타이어 공기압 체크’, ‘고속주행시 창문닫기’ 등이 있습니다. 자동차 전문가들은 위에 말씀드린 노하우만 가지고도 최대 30%까지 연비를 향상 시킬 수 있다고 합니다. 신형엔진, 변속기를 장착하는 것 보다 훨씬 효율적인 방법인 것입니다. 이번 기회를 시작으로 연비를 높이기 위한 방법을 덧글로 공유하면 어떨까요? 연비가 높아지면 환경에도 도움이 되고 유류비도 절약되니 참 좋은 운전습관으로 이어질 것 같습니다.