수동? 자동? DCT? CVT? 자동차 변속기에도 종류가?!

 

자동차의 변속기는 내연기관 엔진에서 생성된 폭발력을 구동력으로 변환해 전달해주는 중요한 부품입니다. 하지만 자동차에 관심이 매우 많은 경우가 아니라면, 원리를 이해하기 어려운 부품이라 느낄 수도 있는데요. 오늘은 자동차 변속기와 종류를 알기 쉽게 소개해드리겠습니다.

 

생각보다 다양한 변속기 종류

 

자동차의 변속기는 엔진의 토크를 제어하여 바퀴로 동력을 전달하는 역할을 합니다. 이러한 변속기는 크게 수동 및 자동변속기로 나뉘는데요.

 

(사진출처 : 현대자동차그룹)

 

이 중 수동변속기는 운전자가 클러치를 밟고 변속 레버를 직접 조작해 단을 바꾸는 방식입니다. 회전계나 속도, 적정 기어 선택, 도로 상황 등을 고려해 운전자가 모든 것을 컨트롤해야 하기에 최신 차량에서는 찾아보기 어렵습니다. 하지만 특유의 직결감과 운전의 재미 등의 요소로 고성능 자동차 등에 적용되고 있습니다.

 

 

보다 편리함을 추구하기 위해 개발된 것이 토크컨버터 기반의 자동변속기입니다. 토크컨버터는 엔진에서 나온 힘을 오일을 통해 구동계통으로 전달하는 방식입니다. 유압을 이용하기에 직접적인 기계간 마찰이 없고, 그로 인해 매끄럽게 단을 옮겨 다닐 수 있는데요. 일반적으로 자동변속기, 오토매틱이라 하면 이 토크컨버터를 의미하는 경우가 대부분입니다.

 

 

듀얼클러치라 불리는 DCT(Dual Clutch Transmission)는 수동변속기의 직결감과 자동변속기의 편리함이 결합된 변속기입니다. 쉽게 설명하면 수동변속기의 기어세트를 갖추되 클러치 체결과 적정 단수로의 변속을 기계가 대신하는 셈인데요. 일반적인 수동변속기와 달리 듀얼, 즉 2개의 클러치가 짝수단과 홀수단에 각각 배치되어, 변속 속도가 빠르고 효율이 우수하며 직결감이 뛰어나다는 장점이 있습니다.

 

 

위에서 설명한 변속기들은 모두 6단, 8단과 같은 특정 단수로 나뉘어져 주행 중 기어가 오르내립니다. 하지만 이와 같은 단수가 없는 무단변속기라는 시스템도 존재하는데요. 무단변속기는 연속 가변 자동변속기의 줄임말인 CVT라고도 불립니다.

 

CVT는 엔진의 출력과 효율을 최적으로 발휘하는 엔진회전수에 맞춰 기어비를 조정하는 방식입니다. 이는 기어 대신 벨트와 풀리가 존재하고, 풀리의 간격이 움직임에 따라 기어비가 바뀌는 효과를 내는 것입니다.

 

자동차 제원표에 기재된 스마트스트림 IVT란?

 

그렇다면 특정 차종의 제원표에서 볼 수 있는 스마트스트림 IVT(이하 IVT)라는 것은 무엇일까요?

 

 

IVT는 동급 최초로 체인벨트를 적용하고 벨트 장력을 이용해 직경을 조절함으로써 풀리와 벨트가 미끄러지는 현상을 개선했습니다. 게다가 기어비를 변환할 때의 동력 전달 효율도 높일 수 있었죠. 실제로 IVT를 적용한 기아 K3의 경우 연료 효율이 4.2% 향상됐으며, 구동 손실은 5~8% 감소한 바 있습니다.

 

또한 CVT는 변속기 특성상 엔진회전수가 고정된 상태로 가속되는 상황이 종종 있지만, IVT는 가상의 단수를 구현해 일반적인 자동변속기처럼 엔진회전수가 오르내립니다. 덕분에 더 재미있고 박진감 넘치는 주행을 즐길 수 있습니다.

 

이외에도 NVH가 개선되는 등 다양한 장점이 부각되는 변속기입니다.

 

요즘 떠오르는 하이브리드 변속기

 

최근 자동차 시장에서는 하이브리드 차량이 인기를 얻고 있습니다. 기술력의 증가로 전기모터의 가용 범위가 확대되고 연비가 개선되는 등 상품성이 높아졌기 때문인데요. 이에 따라 자연스레 하이브리드 변속기의 시장도 확대되는 추세입니다.

 

 

다만 하이브리드 변속기는 일반적인 자동변속기와는 구조적으로 차이가 있습니다. 대부분 토크컨버터 방식을 사용하지 않으며, 전기모터와 변속기를 직접 혹은 간접적으로 연결하는 경우가 많은데요. 하이브리드의 특성상 연료 효율 이외에도 정숙성, 부드러운 변속 등 요구되는 조건도 다양한 편입니다.

 

 

이를 위해 업계에서는 하이브리드 차량을 위한 다양한 기술을 선보이고 있습니다. 대표적인 것이 현대트랜시스의 차세대 하이브리드 구동 시스템인 ‘e² AT(e-square Automatic Transmission)’입니다. 이는 현대트랜시스의 독자 개발 브랜드로, 2개의 전기모터를 통해 제곱의 효과를 얻을 수 있다는 의미를 담고 있는데요. 2개의 전기모터를 자동변속기에 결합해 동력 성능과 연비를 끌어올린 것이 특징입니다. 이외에도 현대트랜시스는 하이브리드용 자동변속기와 DCT를 생산하는 등 친환경 변속기 시장을 주도하고 있습니다.

 

 

오늘은 자동차에 장착되는 변속기의 종류에 대해 알아봤는데요. 자신의 자동차에 어떤 변속기가 탑재되는지 알아 두고 특성을 이해하면 더욱 재미있는 카 라이프가 될 것입니다.