130년 엔진 역사 뒤엎는 연속가변밸브듀레이션(CVVD) 개발원하는 타이밍에 밸브 열고 닫으며 성능과 연비주행 동시에 만족소배기량 위주에서 고배기량으로 점차 확대 적용…소나타 터보 1.6에 최초 탑재
  • ▲ 현대자동차와 기아자동차는 엔진의 성능과 연비, 친환경성을 획기적으로 높여주는 CVVD 신기술을 세계 최초로 개발했다고 발표했다. 이 기술을 처음 고안한 현대자동차 하경표 연구위원이 CVVD 기술에 대해 설명하고 있다.ⓒ현대기아자동차
    ▲ 현대자동차와 기아자동차는 엔진의 성능과 연비, 친환경성을 획기적으로 높여주는 CVVD 신기술을 세계 최초로 개발했다고 발표했다. 이 기술을 처음 고안한 현대자동차 하경표 연구위원이 CVVD 기술에 대해 설명하고 있다.ⓒ현대기아자동차

    현대·기아자동차가 최첨단 신기술인 연속 가변 밸브 듀레이션(CVVD)을 공개했다. 현대·기아차가 세계 최초로 개발한 이 기술은 성능과 연비를 끌어올리면서도, 배출가스 저감시키는 친환경성을 두루 갖췄다.

    현대·기아차는 하반기 출시되는 쏘나타 터보 1.6 모델을 시작으로 출시되는 차종에 CVVD를 확대 적용, 다시 한번 글로벌 브랜드로 도약하겠다는 목표다.

    현대·기아차는 3일 경기도 일산 현대모터스튜디오 고양에서 ‘현대자동차-기아자동차 신기술 미디어 설명회’를 열고 CVVD기술이 적용된 ‘스마트스트림 G1.6 T-GDi’ 엔진을 처음으로 공개했다.

    주성백 현대차 파워트레인1센터장(상무)은 인사말을 통해 "현대기아차는 1984년 파워트레인센터 설립 후 기술력을 키우기 위해 끊임없는 노력을 해왔다"며 "그 결과 지난 11년간 내연기관부문 6회, 친환경 4회의 워즈오토상을 수상했다"고 말했다.

    이어 "이런 노력으로 스마트스트림과 IBS 변속기를 지난해 1월 출시한 기아 올 뉴 K3에 적용할 수 있었다"며 "오늘 이 자리에서 공개하는 CVVD는 새로운 모빌리티를 원하는 고객의 요구에 부응하는 결과물이라 할 수 있다"고 덧붙였다.

    현대·기아차가 이날 공개한 CVVD는 가변 밸브 기술의 한 종류다. 엔진에는 밸브가 열리는 형태도 중요하지만 언제 열리느냐가 더 중요하다. 이에 따라 성능과 연비가 결정되기 때문이다.

    하경표 현대차 가솔린엔진 2리서치랩 연구위원은 "엔진 밸브는 가용 배기량 전부를 사용하는 경우와 일부 사용하는 두 경우로 나뉘어졌다"며 "배기량 전부를 사용하면 성능 중심으로, 일부를 사용하면 연비 중심으로 주행이 가능하다. CVVD는 주행 상황에 맞춰 이 두가지 경우를 적절하게 구현하기 때문에 고성능과 고연비를 실현할 수 있다"라고 설명했다.

    그동안 개발된 가변 밸브 제어 기술은 밸브의 여닫힘 시점을 제어하는 연속 가변 밸브 타이밍 기술(CVVT),  밸브의 개폐 깊이를 조절해 실린더 내 공기량을 제어하는 연속 가변 밸브 리프트(CVVL) 등이 있었다.

  • ▲ CVVD 기술이 적용된 스마트스트림 G1.6 T-GDi엔진과 CVVD 시스템.ⓒ현대기아자동차
    ▲ CVVD 기술이 적용된 스마트스트림 G1.6 T-GDi엔진과 CVVD 시스템.ⓒ현대기아자동차
    현대·기아차가 이날 공개한 CVVD는 주행 상황에 따라 밸브 개방 시점과 기간을 최적화해 어떤 경우에는 연비 중심의, 또 어떤 경우에는 성능 중심의 주행을 가능하게 한다.

    연비 중심으로 밸브가 개방될 경우에는 압축비를 높이기 위해 듀레이션(밸브가 개방된 시간)을 짧게 가져간다. 이에 따라 고압축비를 구현해, 차량 주행 성능을 끌어올린다. 반대의 경우는 듀레이션을 길게 가져가면서 소모되는 연료의 양을 줄여 연비 향상의 효과를 극대화 한다.

    하경표 연구위원은 "CVVD는 엔진의 성능과 연비를 모두 향상시킬 수 있다"며 "성능과 연비 위주의 운전 영역 모두에서 탁월한 효과를 발휘한다"고 설명했다.

    그는 이어 "CVVD는 배출가스를 저감하는 장점도 있다"며 "유해한 배출가스인 질소산화물, 탄화수소, 일산화탄소를 삼원 촉매를 통해 질소, 수증기, 이산화탄소로 바꿔준다"라고 덧붙였다.

    현대·기아차는 CVVD 개발로 최적의 밸브 타이밍을 구현하며 연비를 4~5% 향상시켰다. 지난 130년간 엔진 역사에서 밸브 타이밍에 의해 개선된 연비 수치가 5% 내외인 것을 감안하면, 이번 기술 개발이 얼마나 대단한 것인지 짐작할 수 있다.

    이종섭 현대차 가솔린엔진설계실 상무는 "밸브를 열고 싶을 때 열고 닫도 싶을 때 닫아야 하는데 그걸 못해 완성차 제조사들이 엔진 개발에 어려움을 겪었다"며 "현대기아차가 이것을 세계 최초로 개발해 냈다는데 큰 의미가 있다. 다른 경쟁사에서 보더라도 놀랄만한 기술임은 틀림없다"며 자부심을 드러냈다.

    현대차는 올 하반기 출시되는 신형 쏘나타 1.6 터보에 CVVD 기술을 최초로 적용한다. 향후 기술을 보완해 가며 CVVD 적용을 전 차종으로 확대해 나간다는 계획이다. 

    이종섭 현대차 가솔린엔진설계실 상무는 "CVVD가 적용되는 스마트스트림 엔진은 현재 1.0~3.5 모두 개발하고 있다. 처음부터 전 기종에 확대 적용하는 것은 위험요인이 있어 소배기량 위주로 차츰 적용해 나갈 것"이라며 "향후 2.5나 3.5리터의 고배기량 모델에도 확대 적용해 나갈 예정이다"라고 말했다.