다운사이징 엔진의 정석
다운사이징. 쉽게 말해 다이어트다. 먹는 것을 줄이고(배기량 감소) 살을 빼고(무게 감소) 지출을 줄이는(제조공정 단순화) 것이 자동차에도 그대로 적용된다. 다운사이징이 이뤄지면 가볍고 날렵한 움직임을 보임과 동시에 연료 소모를 줄이는 것도 가능하다.
다운사이징의 개념으로 널리 이용되는 것은 고효율 소형 엔진의 탑재다. 배기량 감소로 발생하는 부족한 출력은 과급 시스템의 도움을 받는다. 때문에 최근 다운사이징 엔진들은 터보차져와 짝을 이루는 경우가 많다. 이미 유럽 자동차들에는 다운사이징 엔진이 널리 쓰이고 있다. 국내 수입차 점유율 1위인 BMW도 터보 엔진 장착 모델만 판매 중이다.
르노삼성차는 국내 제조사 중 다운사이징 엔진을 가장 적극적으로 활용하고 대표적인 브랜드로 꼽힌다. SM5 TCE와 SM5 D(디젤)의 배기량 역시도 각각 1.6리터와 1.5리터에 불과한 수준이다. 또한 배기량 감소로 인한 성능 및 연비 확보를 터보차져를 통해 끌어내고 있다. 과연 다양한 주행 환경에서도 다운사이징 엔진의 장점들이 잘 표출될까? 국내 중형차 시장의 대표주자인 2.0리터급 쏘나타를 비교 대상으로 연비 검증에 나서봤다.
테스트에 돌입하기에 앞서 기본적인 제원부터 알아보자. 중형세단의 대표격인 쏘나타는 2.0 가솔린 엔진을 탑재하고 있으며 SM5 TCE와 SM5 D(디젤)은 이보다 400~500cc 가량 작은 배기량의 엔진을 갖고 있다. 그럼에도 터보엔진 특유의 높은 토크가 눈에 띈다. 특히 TCE는 현재 시판되는 국내외 2.5리터급 자연흡기 엔진 이상의 성능을 갖고 있다.
또한 듀얼클러치를 기본 탑재해 실질적인 구동출력 면에서도 좋은 모습을 보여주고 있다. SM5 D는 시스템제어로 실 구동출력 측정이 불가능했지만 TCE는 만족스러울 정도의 구동출력과 토크를 보인 바 있다. 반면 제원상 수치 경쟁력이 높았던 쏘나타는 구동출력 손실률이 25%에 이르는 아쉬움을 보였다. 하지만 자동변속기라는 점을 감안하면 수긍할 수준이다.
제원상 연비 경쟁력에서도 다운 사이징 엔진들이 앞선다. SM5 D는 동급 경쟁모델 중 가장 높은 능력을 보여주며 TCE 역시도 높은 출력에 어울리지 않는 경쟁력을 보여주고 있다. 단, 실주행서도 이런 경쟁력이 잘 살아나는지 여부가 우리팀이 검증할 내용이다.
사전 준비
먼저 주유소에 들러 연료를 가득 채웠다. 더 이상 들어가지 않을 정도의 수준이다. 그리고 트립 컴퓨터상의 연비와 풀 투 풀(Full to Full) 측정 연비를 동시에 진행할 것이다. 이를 통해 트립 컴퓨터 연비와 실제 측정 연비의 오차도 확인해보기로 했다.
다음은 타이어 공기압을 제조사 권장수치로 조정했다. 먼저 쏘나타는 전후륜 모두 34psi의 압력을 권장한다. 조금 높아보이지만 연비 등에 도움을 줄 수 있다. 재미있는 것은 SM5다. 전륜은 32psi, 후륜은 29psi다. 다소 언밸런스 한 규격이다. 뒷좌석 승차감을 고려했기 때문일까?
테스트 당시 기온은 23도. 비가 내리다 그치기를 반복하는 변덕스러운 날씨다. 하지만 각 모델간의 테스트 환경은 동일하다.
고속도로 연비 테스트에 돌입했다. 고속도로 구간에 따라 안전 최고속도 100km/h와 110km/h에 맞춰 주행했으며, 평균속도는 106km/h로 계측됐다. 이렇게 이동한 거리만 428km다. 영동 고속도로를 비롯해 고저차가 심한 중앙고속도로를 달렸다.
우선 다운사이징 엔진과 디젤의 조합인 SM5 D의 연비가 단연 돋보였다. 고속도로 주행결과 구간에 따라 20km/L를 넘어서는 연비를 나타내기도 했다. 고속도로 공인연비가 18.7km/L 수준이지만 이 정도는 별거 아니라는 듯 가뿐하게 넘어서는 모습을 보였다.
트 립컴퓨터 및 속도계 오차가 컸던 쏘나타
TCE와 쏘나타는 박빙이었다. 트립 컴퓨터 상으로는 쏘나타가 약간 앞서는 모습이었지만 풀투풀 방식에서는 TCE가 앞서는 모습을 보였다. 과거 우리팀이 진행한 LF쏘나타 테스트 때를 되돌아 보자. 쏘나타 역시도 좋은 수준의 정속주행 연비를 기록한 바 있다. 이 때문에 TCE와 비교가 더욱 흥미진진해지기 시작했다.
하지만 두 모델간의 격차는 오르막 구간서 나타나기 시작한다. 속도는 100km/h 남짓. 쏘나타에는 크루즈 컨트롤이 포함돼 있다. 6단으로는 올라서기 힘들었는지 5단으로 내려 엔진의 힘을 끌어올리는 모습이 자주 비춰졌다. 크루즈 컨트롤로 설정된 속도에 오르면 6단, 오르막이 나오면 힘을 채우기 위해 다시 5단으로 내리는 등의 작업을 반복했다. 엔진에 부담되지 않는 평지 구간을 달릴 때는 상당한 경쟁력을 보였지만 힘이 부족한 상황을 만날 때마다 연료소모를 크게 늘린 것이다.
반면 넉넉한 출력과 토크를 갖는 TCE는 다양한 구간서 큰 기복 없는 모습을 보였다. 덕분에 종합적인 연비도 쏘나타 보다 앞선 수치를 나타냈다. 여유로운 토크 덕에 기어를 유지한 상태로 항속을 할 수 있었던 것이 이유로 꼽혔다. 물론 SM5 TCE도 크루즈 컨트롤을 기반으로 달렸다.
다음은 국도 연비 테스트다. 최고속도는 90km/h를 넘지 않았다. 국도는 교통 흐름에 따라 가감속이 이뤄지는 환경이다. 신호등에 맞춰 정차 및 재출발도 함께 했다. 직선 뿐 아니라 오르막과 내리막길 구간도 함께 통과했다. 이렇게 106km 이상을 주행했으며, 평균속도는 74.6km/L로 측정됐다.
쏘나타는 고속도로 연비 대비 1.5km/L 연비 향상을 보여줬다. TCE는 고속도로 대비 1km/L의 연비가 향상됐다. 엔진의 부담이 적어진 만큼 쏘나타의 연비 향상 폭이 컸지만 여전히 TCE 쪽의 연비가 더 좋은 것으로 나타나고 있다.
쏘나타와 SM5 TCE가 1km/L대 연비를 놓고 씨름하는 동안 SM5 D는 이들 대비 4km/L 이상에 이르는 연비를 보여주고 있었다. QM3에서 한차례 느꼈지만 르노그룹의 1.5 디젤과 듀얼클러치 변속기의 조합은 정말 뛰어난 효율성을 보여준다. 도로 상의 다른 차량들과 같은 흐름으로 달렸을 때 나온 연비가 23.3km/L이라는 점은 성공적인 다운사이징의 대표적인 사례가 될 것 같다.
이번에는 밀리는 도심 속 주행 연비 재현을 위한 시뮬레이션 테스트다. 테스트는 총 1.9km 구간서 이뤄진다. 이 구간의 정차 포인트는 총 4곳. 첫번째 섹션 이동 후 20초를 정차한 후 재출발을 한다. 두번째 섹션 이동 후 30초를 쉬고 세번째와 네번째 섹션에서는 40초의 대기시간을 갖는다. 이후 출발 지점으로 돌아와 다시 10초를 정차하고 같은 작업을 5번 진행한다.
그렇게 5번 달린 이후 차량의 순서를 바꾼다. 고속도로 및 국도와 달리 차량 간격에 따른 가감속의 차이가 발생하기 때문이다. 여기서 발생하는 오차를 줄이기 위해 차량 순서를 바꾸는 것이다. 참고로 정차 및 출발 시점 차이는 차량간 2초 내외로 측정됐다. 처음 출발하는 모델과 세번째 출발하는 모델간의 차이는 4초에 달한다.
이렇게 총 15회의 시뮬레이션 테스트를 마쳤고 최종 주행거리는 29km에 약간 못 미치는 선이었다. 이 조건에서 구현된 평균 속도는 19.5km/h 내외. 꽤 답답한 정체구간과 유사한 상황이다.
먼저 쏘나타는 8.5km/L의 연비를 보였다. 기본적인 2.0리터급 중형세단인 쏘나타, K5, 말리부, SM5 2.0 역시도 8km/L를 살짝 웃도는 수준의 연비를 보일 것으로 예상된다.
배기량이 작은 SM5 TCE의 결과는 8.8km/L였다. 배기량 차이에서 오는 기본적인 연료소모 정도의 차이일 것으로 전망된다. 터보차져의 제한적인 이용빈도가 연비를 떨어뜨리지 않을까 싶었지만 도심구간에서도 4% 가량 높은 연비를 보였다.
SM5 D는 이번에도 전혀 다른 수준의 연비를 보였다. 막히는 도심환경 속 연비가 무려 13.9km/L다. 측정 결과를 보고도 믿지 못할 정도였다. 하지만 실제주행을 통한 결과값이다. 주유구에 거미줄이 처진 광고… 충분히 이해된다.
사실 이번 테스트는 일종의 번외편으로 기획됐다. 연비테스트를 진행하면서 들었던 의문점인 ‘트립 컴퓨터 정보'에 대한 신뢰도 문제였다.
3대의 차량 모두 연료를 더 이상 들어가지 않을 때 까지 가득 주유한 뒤 193km를 이동했다. 이후 주유소에 들러 확인한 트립 컴퓨터상 연비는 SM5 TCE 15.7km/L, SM5 D 22.0km/L, 쏘나타 15.8km/L로 나타났다.
각 차량의 트립 컴퓨터 연비를 기록하고 주유를 시작했다. 처음처럼 연료를 가득 담았다. 이렇게 주유된 연료와 주행 거리를 나눠 얻어진 결과 값이 위 표의 내용이다.
SM5 TCE와 디젤의 차이는 각각 0.1과 0.17로, 오차범위 수준의 정확한 연비 값을 표기하고 있었다. 반면 쏘나타는 트립 연비와 실제 주유 연비에서 약 1.5km/L 정도의 차이를 보였다. 트립 컴퓨터는 15.8km/L의 연비를 기록했지만 실제 연비는 14.2km/L로 나타난 것. 약간의 오차를 감안한다 해도 대략 5~10% 가량의 연비 오차를 가질 수 있다고 보는 것이 좋겠다.
연비와 더불어 속도계에서도 오차가 있음이 확인됐다. SM5 TCE와 디젤은 실제 속도 100km/h로 달리는 상황에서 102km/h를 가리키고 있었다. 통상 속도계 오차가 3km/h 정도인 것을 생각하면 의외로 정확도가 높았다. 쉐보레 모델의 경우 통상 3km/h 정도의 오차를 갖는 경우가 많다. 하지만 쏘나타는 6~7km/h 정도의 오차를 보였다. 이 때문에 테스트 초기, SM5 주행 평균속도와 쏘나타의 평균속도가 달라 혼선을 겪기도 했다.
물론 이와 같은 트립컴퓨터와 속도계 오차는 쏘나타의 타이어 사이즈에 의한 것일 수도 있다. 우리팀이 테스트한 쏘나타는 17인치 사양의 모델이다. SM5 d는 16인치, TCE는 18인치 휠&타이어를 장비하고 있었다.
고속도로와 국도, 도심 테스트를 진행하면서 얻어진 결과값의 평균을 계산해봤다. SM5 TCE와 쏘나타는 공인 복합연비보다 0.1~0.2km/L 낮은 연비를 나타냈다. 이 정도면 오차 범위내 수치라 할 수 있다. 소위 ‘뻥연비’ 의심을 받았던 쏘나타도 정상적인 연비를 보였다. 반면 SM5 디젤은 공인 복합연비보다 2.4km/L나 높은 연비를 기록했다. 공인연비대비 14.5%나 높은 실연비를 보인 것이다.
앞서 도출된 연비 결과를 통해 1년간 유지비용을 계산해봤다. 유지비용 산출은 우리팀이 측정한 연비 자료를 바탕으로 연간 2만km를 주행했다고 가정 했을 때를 기준으로 했다. 1년 유류비와 연간 자동차세를 합산한 결과 값이다. 단, 개개인에 따라 편차가 큰 보험료와 정비비용은 포함시키지 않았다.
먼저 유류비 계산시 연료 값의 기준은 9월 4째주 한국석유공사가 발표한 서울지역 유가인 휘발유 1,802원, 경유 1,605원으로 잡았다.
다운사이징 엔진의 장점은 세금 부담도 적다는 것이다. 2.0리터급 모델이 1년에 약 52만원을 지불하는 반면 SM5 TCE는 약 42만원, 1.5 디젤은 약 26만원 정도의 자동차세를 낸다.
세금과 연비절감에 의한 유지비 차이도 적지 않았다. 3년을 유지할 경우 쏘나타는 약 1,056만원 가량을 지출하게 된다. 반면 SM5 TCE는 90만원에 가까운 금액을 아낄 수 있다. 1년 보험료 혹은 타이어 교체비용 정도를 아낄 수 있는 수준이다. 5년을 유지하면 차이는 145만원까지 벌어진다. 그렇다면 2.0급 중형차(쏘나타)와 SM5 디젤을 5년간 유지했을 때의 차이는 얼마나 될까? 계산결과 780만원으로 나타났다.
정지상태에서 100km/h까지 가속력도 비교했다. 3종류의 차량 모두 동일한 장소 및 동일한 환경에서 측정했지만 기존 오토뷰 측정하던 장소가 아니었다. 때문에 3개 모델간 발진가속 차이에 의미를 둬야 한다. 테스트 환경이 미세한 내리막으로 이뤄져 있어 우리팀이 측정한 평지서의 발진 가속 대비 좋은 수치들을 기록했다.
쏘나타는 10.7초를 기록했다. 평지에 비해 단축된 기록이기는 하지만 여전히 YF와 비교할 때 부족한 수치다. SM5 디젤은 11.88초를 기록했다. 수치상으로는 답답하게 느껴질 수 있지만 높은 토크 덕분에 체감 성능이 떨어지지 않는다. TCE는 시원스런 가속력을 뽐냈다. 국산 중형 세단으로써 8초대를 마크하고 있기 때문에 2.5리터급 혹은 과거 2.7리터급 엔진 모델과 비교해도 아쉽지 않은 수준이라고 할 수 있다. 참고로 듀얼 클러치 모델들은 일반 자동변속기처럼 스톨 스타트를 못하기 때문에 초기 발진을 할 때 약간의 요령이 필요하다.
다운사이징의 결과
SM5 TCE는 수치보다 체감성능에서 높은 만족감을 준다는 점이 좋다. 실질적으로 동급 2.4~2.5리터급 모델을 앞서는 느낌이다. 고속영역서도 부족함 없는 성능을 자랑한다. 또한 토크의 기복 차이가 큰 디젤 엔진 대비 부드러운 움직임을 보여준다.
TCE는 연비부분에서도 2.0리터급 동급 모델을 소폭 앞서는 능력을 자랑했다. 하지만 성능은 2.5급 이상의 수준이다. 2.5급 성능에 2.0리터급 연비를 갖췄다는 것. 이점이 TCE가 갖는 최고의 매력이 될 것이다.
이와 같은 SM5 TCE의 특성은 자동차 및 기술에 관심이 큰 30~40대 운전자들에게 좋은 선택이 될 수 있을 것이다.
SM5 디젤은 연비를 중심으로 다운사이징에 충실한 구성을 갖췄다. 110마력이라는 수치가 다소 부족해 보이는 것은 사실이다. 그럼에도 90마력 사양의 QM3에서 느껴졌던 답답함을 느끼기 어렵다.
또한 특유의 연비는 충분한 경쟁력이 된다. 국도를 비롯해 고속도로서도 20km/L 이상을 어렵지 않게 뽑아냈다. 이 정도의 수치라면 독일산 디젤세단과 비교해도 부족함이 없다. 자동차세도 2.0리터급 모델의 절반 수준이다. 오래타면 탈수록 경제성에서 빛을 발하는 것이 매력인 것이다.
핸들링을 비롯한 운동특성에 대한 아쉬움도 적다. 단, 16인치 휠과 205mm 급 타이어의 한계에 따른 코너링 성능에는 제한이 따른다. 하지만 성능을 목적으로 SM5 d를 선택할 소비자는 없다.
SM5 디젤은 장거리 주행이 잦거나 유지비용에 대한 고민이 큰 소비자들에게 유리할 것이다.
SM5 TCE와 디젤에는 6단 듀얼클러치 변속기가 기본 탑재된다. 일부 소비자들은 공통적으로 나타나는 특유의 변속감에 대해 불만을 토로한다. 이는 듀얼클러치, 특히 습식이 아닌 건식 타입 변속기에서 나타나는 공통적인 특징이다. 메르세데스-벤츠의 전륜구동 기반 건식타입 7단 듀얼클러치에서도 이 현상이 나타난다. 향후 기술의 진보다 이 아쉬움마저 잠재우겠지만 현재는 특성으로 받아들이는 것이 좋겠다.
르노삼성이 내놓은 SM5 TCE와 디젤은 분명 다운사이징 개념에 충실한 모델들이다. 또한 각각의 경쟁사들 역시 다양한 엔진을 내놓을 것이다. 분명한 것은 연비에 관심이 큰 소비자들이 많아진 적정시점에 이와 같은 차량들이 나왔다는 사실이다. 이런 영향으로 SM5 d의 판매량 신장세는 지속될 전망이다. 특히나 워런티 등의 강점 역시도 경쟁력이 될 것이다. 폭스바겐의 파사트 디젤 등도 뛰어난 연비를 자랑하지만 워런티가 제한적이라 장기 보유에 따른 부담이 크다. 반면 르노삼성은 워런티 연장 프로그램을 운영한다. 수입 브랜드로는 BMW, 벤츠 등도 시행 중이다. 비용적 부담이 생기는 것은 사실이지만 장기적으로 차를 운영하고자 하는 소비자들에게는 도움이 될 수 있는 내용이다. 3년 워런티 이후 수리비에 대한 아쉬움이 지적되는 아우디, 폭스바겐 역시 이 프로그램의 도입을 서둘렀으면 한다.