정상급품질 승용 디젤엔진 3년 연구끝에 국산화 성공
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세계 자동차시장은 각종 환경규제에 대응, 친환경적이며 경제효율이 뛰어난 승용디젤차 중심으로 점차 돌아서고 있다. 이에 따라 세계적인 자동차메이커들은 성능이 우수한 차세대 승용디젤엔진 개발에 전력투구하고 있다.
국내에서는 현대ㆍ기아차가 지난해 10월 까다롭기로 유명한 유럽의 환경규제를 충족시키는 세계 최고수준의 환경친화적 승용디젤엔진 'CRDi엔진'을 개발했다. 이 엔진은 1,500cc~2,000cc급으로 지난 97년 11월부터 총 1,500억원을 투자, 약 3년만에 개발에 성공한 것이다.
현대ㆍ기아차는 개발과정에서 세계적인 자동차업체의 엔진들과 비교해도 손색이 없는 상품 경쟁력 확보를 위해 총 400여대에 달하는 엔진과 280여대에 이르는 시제품 차량을 제작해 시험을 했다. 국내는 물론 스웨덴, 스페인, 호주 등 해외의 혹서ㆍ혹한지 등에서 총 30만km 이상 주행하는등 각종 내구시험과 성능시험을 통해 제품의 신뢰성을 확보했다는게 현대ㆍ기아차의 설명이다.
현대차는 이 엔진을 지난해 11월부터 싼타페, 트라제XG에 탑재해 국내에 첫 선을 보였으며 아반떼XD와 싼타페, 트라제XG 등 수출모델에도 적용해 양산하고 있다.
◆ 국내외 환경규제기준 충족
CRDi엔진은 연료를 엔진 실린더내 피스톤 상단부 연소실로 직접 분사(Direct Injection)해 연소시키는 방식이다.
이 엔진은 고압연료펌프에서 분사되는 연료를 커먼레일(Common Rail)이라는 압축기를 거쳐 초고압상태로 각 실린더에 배분한다. 동시에 각 실린더의 연료분사장치를 전자시스템으로 제어해 연료 분사시기, 연료량, 압력을 정밀 제어시켜 연료효율을 크게 높였다.
커먼레일이란 압축기의 일종으로 연료펌프에서 공급되는 연료를 고압상태로 일시 저장ㆍ배분하는 장치.
저속회전에서도 고압연료 생성이 가능하도록 설계됐다. 또 압력을 고압으로 유지시킴에 따라 한 사이클에서 2회 분사할 수 있어 소음을 대폭 개선시키고 연소효율이 좋아 유해 배기가스 배출량을 대폭 감소시킬 수 있다.
커먼레일 방식의 디젤엔진은 기존 방식에 비해 연소효율이 뛰어나 연비가 15% 이상 좋아지며 저배기량에도 불구하고 엔진출력은 24% 정도 뛰어나다.
소음과 진동에서도 승용엔진 수준을 실현했고 연료의 효율적인 연소로 배기가스 배출량이 크게 줄어들어 국내외의 강화된 배기가스 규제를 모두 충족시킬 수 있다.
특히 실린더 4개의 흡기ㆍ배기밸브구조로 유럽시장에서 시판중인 동급 배기량의 해외 경쟁차량에 비해 최고의 엔진출력을 자랑하며 2,000cc급 동급 배기량 엔진에서는 세계 처음으로 밸런스 샤프트(Balance Shaft:진동방지축)를 적용해 소음ㆍ진동을 크게 감소시켰다.
이충구 현대ㆍ기아차 연구개발부문 사장은 "CRDi엔진은 벤츠ㆍBMWㆍ피아트ㆍ푸조ㆍ아우디등 선진 외국업체의 동급엔진과 연료소비율ㆍ이산화탄소 배출량등 각종 성능이 비슷하며 엔진출력은 오히려 앞서는등 국내외 시장에서 경쟁력을 갖춘 제품"이라고 강조했다.
◆ 연평균 4조원이상 매출증대 효과
현대ㆍ기아차는 이 엔진 개발로 앞으로 10년이상 연평균 4조원의 매출증대 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대하고 있다.
특히 매출의 65% 정도를 유럽을 중심으로한 해외시장에서 올려 자동차 수출시장 확대에 기여할 수 있을 것으로 예상하고 있다.
현대ㆍ기아차는 현재 15만대 수준인 승용디젤엔진 생산능력을 내년까지 5만대 추가 증설해 연 20만대의 생산설비를 확보, 국내외 수요증가에 대응한다는 계획이다. 대량생산에 의한 가격경쟁력 향상과 수출차종 다양화를 통한 수출경쟁력 강화를 위해 지속적으로 디젤승용차 수출을 확대한다는 방침이다.
또 전자제어 직접분사식 디젤엔진의 우수한 연료효율과 이산화탄소 배출량 감축으로 환경보호에 기여하고 이산화탄소 감축규제 움직임에 대응할 수 있는 기반기술을 확보, 수출증대에도 이바지할 수 있게 됐다고 현대ㆍ기아차는 강조했다.
국내에서도 승용디젤엔진 탑재차량이 유럽수준(33%)으로 보급되면 연료소비 감소로 연간 약 3,500억원을 절감, 무역수지 개선에도 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
즉 현재 공급초과상태인 디젤유의 소비확대를 촉진하는 반면 상대적으로 부족한 가솔린과 LPG의 소비감소를 가져와 석유제품의 수급여건을 개선, 국내 전체 원유 도입량을 줄여 무역수지 개선이 가능하다는 것.
가솔린엔진 관련 부품기술에 비해 상대적으로 뒤떨어진 디젤관련 부품의 기술개발 활성화를 통해 중대형 디젤차량의 배기가스 저감기술을 발전시킨다는 부수적인 효과도 크다.
이는 국내 관련 부품업체의 기술력 향상과 매출 증대에도 기여해 국내경기 활성화는 물론 해외시장에서의 경쟁력 제고를 위한 교두보를 마련할 수 있을 것으로 예상된다.
특히 외국 자동차업체가 국내 진입장벽으로 인식하고 있는 배기가스 규제를 세계 표준에 맞춤으로써 유럽등 외국과의 통상마찰 완화에도 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
임석훈기자
