국산 중형차에도 수입차량에 주로 적용되는 6단자동변속기가 도입, 본격적인 6단자동변속기 시대가 개막됐다. GM대우자동차가 지난 22일부터 판매를 시작한 신형 토스카에 국산 중형차 최초로 6단 자동변속기가 적용됐다.
토스카에 장착된 6단 자동변속기는 Hydra-Matic 이라 불리는 자동변속기로 GM의 파워트레인 트랜스미션 엔지니어링연구소와 GM대우 파워트레인 개발본부가 공동으로 개발한 전륜구동형으로 GM은 전륜구동형은 GM대우차 보령공장에서 생산, 시보레와 오펠 등 주요 계열사에 공급하고 있으며 하이드로 메틱 후륜 6단자동변속기는 GM의 미국공장에서 생산, 캐딜락, 사브 브랜드의 주력모델에 탑재하고 있다.
자동변속기는 엔진에서 발생되는 파워를 구동장치에 얼마나 효율적으로 전달해 주느냐에 따라 자동차의 성능이 크게 좌우되기 때문에 어떤 변속기를 적용하느냐에 따라 차량의 주행성능이나 연료효율성에서 다소 차이가 발생한다.
때문에 6단 자동변속기를 적용하게 되면 엔진과의 조합상태에 따라 다소 달라질 수는 있지만 4단자동변속기 장착차량에 비해 연료효율성이 높아지며, 엔진과 변속기의 수명이 길어지고 최상의 주행성능을 발휘하게 된다.
예컨대, 5단자동변속기의 경우, 최고단수인 5단으로 140km 이상의 속도로 주행을 계속해야하는 경우, 6단변속기는 100km에서 4단, 140km에서 5단, 160km에서 6단으로 변속을 해 주는 등 주행상황에 따라 변속을 최적화시킴으로써 최상의 상태에서 주행을 할 수가 있다.
이 때문에 세계 주요 자동차업체들은 경쟁적으로 6단 자동변속기를 도입하고 있으며 렉서스 등 일부 메이커들은 7단과 8단 자동변속기까지 도입하고 있다.
BMW는 3시리즈와 5시리즈, 7시리즈, X5등에 ZF사의 최신 6단 자동변속기를 장착하고 있다. 또, M5는 7단자동변속기를 장착중이며 내년에 출시될 신형 7시리즈에는 8단변속기가 장착된다. 독일 아우디자동차도 A4, A6, A8, Q7, S6, S8등 주력모델에 ZF사의 6단 팁트로닉 자동변속기를 장착하고 있고 메르세데스 벤츠는 E클래스와 B, C클래스 일부, CLS클래스, S500, S550등에 자사가 자체 개발한 7단자동변속기를 장착하고 있다. (사진 캐딜락 CTS 6단 자동변속기)
미국 빅3의 경우는 자체생산과 함께 변속기 전문 생산업체로부터 공급을 동시에 받고 있다.
GM은 지난해 7월부터 신형 전륜구동형 6단자동변속기를 본격적으로 생산하기 시작했으며 현재 캐딜락과 시보레 등 산하브랜드의 주력차종을 기존 4단에서 6단으로 대체하는 작업을 진행중에 있다.
또, 포드자동차는 링컨 MKX와 MKZ에 일본 아이신AW사의 6단자동변속기를 장착중이며 토러스 등 나머지 모델들은 포드가 자체개발한 6단자동변속기가 탑재되고 있다.
포드는 향후 4년 동안 대부분의 승용차와 픽업트럭에 6단자동변속기를 장착할 예정이며 이가운데 전륜구동형 6단자동변속기는 GM과 공동으로 개발, 생산할 예정이다.
크라이슬러 역시 지난해부터 자체개발한 6단자동변속기를 크라이슬러 세브링부터 적용하고 있으며 향후 2-3년 내에 대부분의 승용차에 6단변속기를 도입할 예정이다.
일본메이커들은 토요타자동차가 자사 계열인 아이신AW사가 개발한 6단자동변속기를 렉서스 ES350, GS350, IS250 등 대부분의 렉서스 차종과 토요타브랜드 중형급 이상 차종에 장착하고 있으며 지난해 말 출시된 LS460에는 8단자동변속기를, RX40h. LS600h 등 하이브리드버전에는 무단변속기를 장착하고 있다.
또, 마쯔다는 RX-8에 6단 자동변속기를 탑재하고 있고 닛산자동차는 자사 계열의 자트코사가 개발한 6단자동변속기를 주력 모델에 탑재하고 있다. (사진은 닛산계열 자트코 7단 자동변속기)
이밖에 이들 업체들보다 변속기 개발이 늦은 혼다자동차는 주력모델에 5단자동변속기를 탑재하고 있다.
때문에 세계 자동차시장에서는 늦어도 2-3년 내에는 2000cc급 이상 세단에는 모두 6단자동변속기가 장착될 전망이다.
국산차업체 중 변속기부문에서 가장 앞서있는 업체는 GM대우자동차다. GM대우차는 지난 2005년 말 중형승용차 토스카를 출시하면서 국산 중형차 중 유일하게 일본 아이신AW사의 5단자동변속기를 탑재했다.
GM대우차는 한발 더 나아가 이번에 신형 토스카를 내 놓으면서 GM과 공동으로 개발, 자사 계열사인 보령공장에서 생산한 6단자동변속기를 장착했다.
국내에서 생산된 6단자동변속기의 장착은 전 국산차메이커를 통틀어 처음있는 일이다.
반면, 현대.기아차, 쌍용차 등은 변속기 개발능력이 외국 자동차메이커들에 비해 크게 뒤떨어져 있다.
현대자동차의 경우, 현재 전 차종 중 4단자동변속기 장착률이 60%를 넘어서는 반면 5.6단 자동변속기 장착률은 40%에 불과하다.
중형세단으로 분류되는 NF쏘나타 마저도 2400cc급에야 5단변속기가 장착되고 있고 그랜저TG, 싼타페, 에쿠스 등에도 이제 겨우 5단변속기가 장착되고 있는 실정이며 이달 초 출시된 제네시스에 겨우 일본 아이신AW사의 후륜 6단자동변속기가 장착됐다.
기아자동차 역시 고급세단 오피러스와 쏘렌토에만 5단변속기가 장착되고 있다. 쌍용차도 메르세데스 벤츠와 호주 DSI로부터 4단 및 5단자동변속기를 수입, 장착하고 있다.
■6단자동변속기, 4단과 어떤 차이 있나?
일반적으로 대부분의 운전자들은 자동차의 엔진성능이 자동차의 성능을 좌우한다고 생각하는 경향이 강하다.
그렇지만, 자동차의 전체적인 성능은 엔진 파워와 파워를 전달해 주는 변속기의 성능, 그리고 엑슬 등 구동계통의 성능이 어우러져 나타난다.
때문에 엔진성능이 아무리 좋다 하더라도 변속기나 구동계통의 성능이 받쳐주지 못하면 저대로 된 성능을 발휘하지 못한다.
이 가운데 변속기는 엔진에서 발생한 파워를 구동계통으로 전달해 주는 역할을 하는 장치로 차량의 움직임, 즉 반응성과 연료효율성을 좌우하기 때문에 세계 자동차메이커들은 보다 성능이 뛰어난 변속기 개발에 총력을 기울이고 있다. (사진은 아우디 R8에 장착된 자동변속기)
일반적으로 자동변속기는 단수가 높아질수록 변속이 부드럽고 움직임이 빠르며 연료효율성도 높다.
이는 변속기를 구성하고 있는 기어의 비율과 변속단계의 세분화 때문이다. 국내 중형승용차에 적용되고 있는 4단 자동변속기의 경우, 기어비가 1단이 2.7, 2단이 1.48, 3단이 1.0, 4단이 0.7로 세팅돼 있다.
GM대우 토스카에 장착된 6단자동변속기는 1단이 4.58, 2단이 2.96, 3단이 1.9, 4단이 1.44, 5단이 1.0, 6단이 0.74단으로 배열돼 있다.
1단의 기어비가 넓을 경우, 정지상태에서 차량이 출발할 때 출발가속성이 좋아 4단변속기 장착 차량보다 훨씬 역동성있는 주행이 가능하며 3-5단의 기어비가 넓으면 주행성능이 좋고 특히, 속도에 맞게 즉시 변속이 이루어질 수가 있어 변속이 매우 부드럽다.
반면, 4단의 경우, 변속단수가 낮기 때문에 적정속도에서 자연스런 변속이 잘 이루어지지 않아 종종 주행도중 차량이 쿨렁거리는 변속충격이 오기도 한다.
여기에 6단이 설정되면 긴 오버드라이브(Overdrive)가 가능해져, 고속으로 주행할 때 엔진회전수를 줄일 수가 있기 때문에 연료소모와 엔진마모로 인한 소음을 줄일 수가 있다.
오버드라이브는 엔진 구동속도보다 바퀴의 회전수가 더 빠른 상태로 고속운전시 가속도가 붙어 차량이 엔진이 회전하는 속도보다 더 빨리 가려고 할 때 추가로 엔진 회전력을 강화시켜주는 기능을 말한다.
이같은 이유 때문에 세계 주요자동차메이커들은 보다 발전된 변속기 개발에 사활을 걸고 있는 것이다.
BMW의 신형 5시리즈 등에 장착된 6단 자동변속기는 출발가속성을 높이기 위해 1단에 더많은 힘을 낼 수 있도록 하는 등 낮은 단수에서도 강력한 파워를 내는 게 특징이다.
또, 신형 M3에 장착된 7단 더블클러치 변속기는 변속이 매우 부드럽고 빨라 출발에서 100km에 도달하는 시간이 4.6초에 불과하다.