국산차 '심장'이 바뀐다! 터보 직분사엔진의 '힘'

국산차에도 배기량 대비 고출력을 발휘하면서 연비까지 챙기는 '직분사', '터보'엔진 시대가 본격화됐다. 수입 고급차에서나 볼 수 있던 이 같은 고성능 엔진이 국산 신차에 속속 장착되고 있다.

직분사 및 터보 엔진은 당장 수년 내에 현대·기아차 (116,200원 ▲300 +0.26%) 거의 전 차종으로 확대될 전망이다.


현대·기아차는 최근 선보인 신형 아반떼와 이달 10일부터 사전계약을 시작한 포르테 해치백 모델에 직분사 방식의 GDi 엔진을 적용했다.

올해 1월 쏘나타 2.4에 처음 적용됐던 GDi 엔진이 K5 2.4 모델뿐만 아니라 아래급인 신형 아반떼, 포르테 해치백 등 준중형 모델에까지 확산된 것이다.

◇포르테까지 내려온 직분사…차례차례 '심장 교체 수술'
직분사 엔진은 그 동안 벤츠, 아우디 등 고급 브랜드를 중심으로 볼 수 있었다. 이름 그대로 고압의 연료를 실린더 내에 직접 분사를 하는 엔진이다. 그만큼 가속할 때 응답성도 빠르고 보다 정밀하게 연료의 양을 제어할 수 있어 연비가 높다. 과거에는 실린더 흡기밸브 외부에서 연료를 분사하는 다중분사방식(MPi)을 썼다.


직분사 방식은 또 연소실 내에서 증발하면서 열을 흡수하기 때문에 냉각효과를 발생시킨다. 실린더 내 공기의 부피는 이에 맞춰 작아지면서 엔진의 흡입효율도 올라간다. 엔진 성능이 배기량 대비 높은 이유다.

쏘나타 2.4 GDi, K5 2.4 GDi 모델은 최고출력 201마력, 최대토크 25.5㎏.m의 힘을 발휘한다. 신형 아반떼와 포르테 해치백에 적용되는 1.6리터 직분사 엔진도 최고출력 140마력, 최대토크 17.0kg.m로 기존 2리터급 엔진을 적용하는 중형차 수준의 동력 성능이 나온다. 구형보다 최고출력이 16마력 높아졌다.

뿐만 아니라 열효율 향상으로 연비도 좋아지고 배기가스 배출량도 줄어든다. K5 2.4 GDi 모델의 연비는 13.0km/l로 동급 최강 수준이다. 신형 아반떼의 연비도 16.5km/l에 달한다.

특히 이번에 적용된 직분사 엔진은 현대·기아차가 독자 개발했다는데 의미가 크다. 예전에는 구형 에쿠스에 일본 미쯔비시와 공동 개발한 4.5리터 직분사 엔진이 들어갔다.

현대·기아차는 고유의 직분사 엔진을 마련한 만큼 적용을 전 차종으로 급속히 확대할 예정이다. 당장 올해 말 출시할 신형 그랜저 2.4, 3.0, 3,3 전 모델에 직분사 엔진을 적용할 계획이다. 동급의 K7 역시 이후 직분사 엔진으로 심장을 바꿔단다.

아울러 오는 12월 출시예정인 소형 쿠페 겸 크로스오버유틸리티차량(CUV) 'FS'(프로젝트명)에도 1.6리터 직분사 엔진이 들어간다.

◇공기를 압축해 밀어 넣는 터보엔진…출력 대폭 ↑
현대·기아차는 직분사엔진과 함께 터보엔진 적용도 점차 확대한다는 방침이다. 터보엔진 역시 유럽 등의 선진 고급브랜드에는 널리 장착돼 있으나 국산차에는 생소하다.

터보엔진이란 터빈을 돌려 실린더로 흡입되는 공기를 압축해 밀어주는 방식이다. 더욱 강력한 연소 작용으로 폭발적 힘을 낼 수 있다.

방식은 통상 슈퍼차저와 터보차저로 나뉜다. 터보차저는 배기가스로 터빈을 돌려 공기를 강제로 압축시킨 후 연소실로 보내는 원리다. 배기가스를 이용하기 때문에 초기 가속보다는 주행도중 뻗어나가는 힘이 좋다.

슈퍼차저는 배기가스가 아닌 엔진의 크랭크축 회전력으로 터빈을 돌려 공기를 압축시키는 방법을 쓴다. 터보차저에 비해 출발 가속력이 빠르다.

아직 터보엔진은 제네시스 쿠페 2.0모델에만 적용돼 최고출력 210마력, 최대토크 30.5㎏.m을 달성했다.

하지만 터보엔진 적용 차종도 본격적으로 늘어날 예정이다. 우선 올해 말 미국시장에 2.0 터보 GDi 엔진을 적용한 쏘나타를 선보인다.

이 모델은 직분사 엔진에 터보까지 장착해 배기량 2리터에 최고출력 278마력, 최대토크 37.2kg.m의 힘을 내뿜을 수 있다. 기존 2.4 GDi 모델보다 강력함은 물론 최고급 브랜드 중에서도 경쟁자를 찾기 어려운 정도다.

오는 12월 선보일 FS에도 터보엔진이 적용돼 최고출력 200마력을 발휘하는 1.6리터 모델이 등장한다.