자동차 주행의 핵심 기술, 변속기의 세계

자동차를 고를 때 한 번쯤 접하게 되는 용어, 바로 ‘파워트레인 Powertrain’입니다. 자동차의 동력 전달 구조를 통칭하는 파워트레인은 차량의 주행 성능을 좌우하는 핵심 기술이자, 자동차 구조의 핵심이라 할 수 있습니다. 

 

특히 이 파워트레인 중에서도 ‘변속기 Transmission’는 가장 중요한 부품 중 하나인데요. 엔진에서 발생한 힘을 바퀴에 알맞게 전달하고, 주행 상황에 맞게 속도를 조절해주는 역할을 합니다. 수동변속기, 자동변속기, 무단변속기(CVT), 듀얼클러치변속기(DCT) 등 그 종류도 매우 다양하죠.

 

 

 
이번 콘텐츠에서는 자동차 주행의 심장이라 불리는 변속기의 역할과 원리, 자동차 변속기의 종류, 그리고 현대트랜시스의 하이브리드 전용 변속기와 전기차 감속기 기술 경쟁력까지 함께 전해드립니다.

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변속기는 왜 필요할까?

 

변속기는 자동차가 움직이기 위해 필수적인 장치입니다. 자전거를 타다가 오르막길을 만났을 때, 기어를 낮춰 페달을 가볍게 돌려본 경험이 있으실 텐데요. 자동차도 같은 원리입니다. 변속기가 엔진의 힘을 바퀴에 효율적으로 전달하고, 주행 상황에 맞춰 속도와 토크를 조절해 줍니다. 만약 변속기가 없다면 속도를 제어할 수 없을 뿐 아니라, 정지나 후진도 불가능해집니다.

 

 

 

변속기의 종류

 

변속기의 역사는 자동차의 발전과 함께 이어져 왔습니다. 자동차 기술이 발전하면서 변속기 종류도 자연스럽게 다양해졌죠. 기능과 특징에 따른 변속기의 종류들을 알아보겠습니다.

 

 

수동변속기 (Manual Transmission)

운전자가 클러치와 변속 레버를 직접 조작하는 방식입니다. 변속하는 재미는 있지만 사용이 어렵기 때문에, 최근 생산되는 대부분 자동차에는 적용되지 않습니다. 드물게 스포츠카나 상용차에 사용됩니다.

 

 

 

자동변속기 (Automatic Transmission)

현재 가장 보편적으로 사용되는 단수 자동 전환 방식입니다. 초보자도 무리 없이 조작이 가능하다는 탁월한 장점이 있고, 기계적 연결 없이 유체를 통해 동력을 전달하는 토크컨버터가 있기 때문에 부드러운 주행감이 특징입니다. 기존 내연기관차의 오랜 역사를 함께해 온만큼, 꾸준한 개발을 거쳐 온 안정적인 장비이며 높은 연비와 내구성을 지니고 있습니다.

 

*토크컨버터(Torque Converter): 엔진과 자동변속기 사이에 장착되어 차량의 주행상황에 적합한 엔진의 구동력과 회전력을 전달하는 장치

 

 

듀얼 클러치 변속기 (Dual Clutch Transmission)

수동 변속기의 효율과 자동 변속기의 편의성, 두 가지 장점을 모두 갖춘 방식입니다. 기본 구조는 수동 변속기와 같지만, 두 개의 클러치를 번갈아 작동시켜 빠르게 동력을 전달하고 연비도 우수하죠. 변속감과 가속 성능도 뛰어나 최근 다양한 차량에 채택되고 있습니다.

 

 

무단변속기 (Continously Variable Transmission)

단수가 없는 변속기입니다. 1단, 2단 등 단수에 따라 변속하는 일반 변속기와 달리, CVT는 벨트를 활용해 연속적인 변속이 가능합니다. 끊김이 없고 부드럽게 주행할 수 있죠. 작은 크기와 높은 연비도 장점이지만, 즉각적 변속이나 큰 힘이 필요한 상황에 적합하지 않기 때문에, 중소형차 또는 스쿠터 등에만 적용됩니다.

 

 

 

하이브리드 전용 변속기, 고효율의 결정체

 

 

오랫동안 거듭 진화해 온 변속기 라인업 가운데, 요즘 가장 주목받는 변속기가 있습니다. 하이브리드 차량 전용 변속기입니다. 하이브리드 차의 경우 엔진과 전기모터를 동시에 사용하기 때문에 동력의 흐름을 효율적으로 조절해주는 전용 변속기가 필요합니다. 최근 친환경 차량의 인기가 높아지면서 하이브리드 변속기의 중요성 역시 더욱 커지고 있습니다. 

하이브리드 변속기는 기존 내연기관 차량 변속기에 모터를 추가한 형태로, 일반 변속기 역할에 더해 자체적으로 동력을 발생시켜 연비를 높이는 역할도 할 수 있습니다. 물론, 이 두 기능을 모두 구현하기 위해서는 더욱 높은 수준의 기술이 필요합니다.

 

모든 변속기를 만드는 글로벌 기업, 현대트랜시스의 경쟁력

 

전 세계에서 유일하게 모든 변속기 라인업을 자체 기술로 개발·생산하는 기업이 한국에 있다는 사실, 알고 계셨나요? 바로 현대트랜시스입니다. 현대트랜시스는 파워트레인과 시트에 특화된 자동차 부품 기술로 세계 유수의 기업들과 어깨를 나란히 하고 있습니다. 현대차그룹은 물론 여러 글로벌 완성차 브랜드에  변속기를 공급하며 기술력을 인정받고 있는 현대트랜시스는 자체 설계 및 생산 역량을 기반으로, 현재 전 세계 11개국 36개 지점에서 연간 700만 대 이상을 생산하고 있습니다. 
 

현대트랜시스는 고효율·고내구성 파워트레인 솔루션을 통해 전동화 전환에 대응할 수 있는 기술 고도화를 이뤄내고 있습니다. 국내 최초로 6단 하이브리드 전용 자동변속기를 개발해 현대차·기아의 대표 하이브리드 모델에 적용했습니다. 해당 변속기는 엔진과 모터 간의 동력을 정밀하게 제어해 연비 향상은 물론, 주행 감각까지 개선한 고효율 시스템으로 평가받았습니다. 이후에는 2개의 모터를 적용한 TMED-Ⅱ 시스템 등 최신 기술을 지속적으로 선보이며, 전동화 파워트레인 분야에서의 경쟁력을 더욱 강화해 나가고 있습니다.

 

  
현대트랜시스는 전기차 시장에 대응하기 위한 제품 라인업 확대에도 집중하고 있습니다. 전기차 감속기 양산 경험을 바탕으로 모터, 감속기, 인버터가 하나로 통합된 전기차 구동시스템(EDS) 개발에 성공했으며, 지난해 사우디 시어(Ceer)와 대규모 공급계약을 체결했습니다. 앞으로도 현대트랜시스는 전동화 시대의 핵심 기술 파트너로 도약해 나갈 예정입니다.

 

미래형 모빌리티를 향한 진화

 

자동차의 핵심 부품인 변속기는 향후 미래형 모빌리티 구현을 위한 핵심 기술로서 더욱 진화해 나갈 것입니다. 변속기 기술의 고도화 뿐만 아니라, 자율주행 시대에 맞는 시트 기술까지  모빌리티의 핵심 영역에서 차별화된 경쟁력을 확보해 나갈 현대트랜시스에 많은 격려와 관심 부탁드립니다. 

아울러, 현대트랜시스 유튜브 시리즈 <플레이모빌리티>에서 미래 모빌리티를 책임지는 다양한 기술들도 함께 만나보세요.