현대기아차 CVVD 신기술 적용 엔진…성능 4%·연비 5% 개선(종합)

[아시아경제 우수연 기자]현대기아자동차가 세계 최초로 개발한 '연속 가변 밸브 듀레이션(CVVD)' 신기술을 적용한 차세대 스마트스트림 엔진을 선보였다. 해당 신기술을 적용한 엔진은 기존보다 성능 4%, 연비 5%가 동시에 개선됐다.

3일 현대기아차는 경기도 일산 현대모터스튜디오 고양에서 세계 최초로 독자 개발에 성공한 CVVD 기술 설명회를 개최했다. 이날 공개된 스마트스트림 G1.6 T-GDI 엔진은 올해 하반기 출시 예정인 신형 쏘나타 터보에 탑재될 예정이다.

현대기아차는 CVVD 기술을 적용한 스마트스트림 엔진을 양산 차종에 확대해 나갈 계획이다. 2.5ℓ와 3.5ℓ 대형 엔진 뿐만아니라 경소형차에 탑재되는 엔진에도 해당 기술 적용을 검토하고 있다.

하경표 현대차 가솔린엔진 리서치랩 연구위원은 "G1.6 엔진은 중형 세단과 스포츠유틸리티차량(SUV) 위주로 탑재하고 하반기에는 G2.5와 G3.5 등 대형 차급 터보엔진의 스마트스트림 엔진도 출시할 예정"이라며 "CVVD 기술을 적용한 스마트 스트림 엔진을 경소형차 등 차종을 확대해 적용할 계획"이라고 말했다.

이번 공개된 CVVD는 기존의 가변밸브의 성능을 획기적으로 높여주는 기술로 "밸브를 열고 싶을 때 열고, 닫고 싶을 때 닫는 밸브기구를 만들고 싶다"는 생각에서부터 출발했다. 이를 위해 현대기아차는 밸브 듀레이션을 자동으로 조절해 각종 엔진 사이클에 적용할 수 있는 밸브 제어 기술을 개발했다. CVVD가 적용된 엔진은 운전과 주행 스타일에 따라 연비와 성능을 동시에 개선할 수 있다는 점에서 133년 가솔린 엔진의 역사에 한 획을 긋는 기술로 평가된다.

현대기아자동차가 엔진의 성능과 연비, 친환경성을 획기적으로 높여주는 CVVD 신기술을 세계 최초로 개발했다. 이 기술을 처음 고안한 현대자동차 하경표 연구위원이 CVVD 기술에 대해 설명하고 있다./사진=현대기아차

현대차 관계자는 "CVVD는 성능과 연비 영역에 필요한 엔진의 흡기밸브의 열림과 닫힘 시점을 모두 최적화했다"며 "과거 엔진이 성능과 연비 둘 중 하나를 선택해 절충했다면 해당 기술은 양쪽 모두의 최적의 밸브 듀레이션을 구현할 수 있다"고 설명했다.

CVVD 기술을 적용한 엔진은 출력이 적게 필요한 정속 주행 시에는 흡기 밸브를 압축 행정의 중후반까지 열어둬 압축 시 발생하는 저항을 줄이고 압축비도 낮춰 연비 개선 효과를 볼 수 있다. 반대로 가속 주행 시에는 흡기 밸브를 압축 행정 초반에 닫아 폭발에 사용되는 공기량을 최대화함으로써 엔진의 토크가 향상돼 가속 성능이 개선된다.

이외에도 CVVD 기술은 최적의 밸브 듀레이션 구현으로 연료 연소율을 높여 배출가스 저감에도 효과가 있다. CVVD 기술 적용 시 엔진 성능은 4% 이상, 연비는 5% 이상 향상되며 배출가스는 12% 이상 저감된다.

앞선 관계자는 "배출가스 저감을 위해선 가솔린 엔진의 촉매가 필요한데 CVVD 기술을 사용해 촉매를 조기 활성화 시키면 엔진의 배출가스를 최대 12% 정도 줄일 수 있다"고 설명했다. 이어 "해당 기술을 차세대 배기밸브까지 적용하면 최대 50% 이상의 배출가스 저감 기능의 효과를 볼 수 있다"며 "배기 밸브까지 추가 적용 여부를 검토하고 있다"고 덧붙였다.

이날 공개된 스마트스트림 G1.6 T-GDi 엔진은 배기량 1598cc의 4기통 가솔린 터보엔진으로 최고 출력 180마력, 최대 토크 27.0kgfㆍm의 성능을 구현했다. 해당 엔진에는 CVVD 기술 외에도 연비 개선에 도움이 되는 저압 배기가스 재순환 시스템(LP EGR)이 국내 최초로 적용됐다.

신형 쏘나타에 적용된 스마트스트림 파워트레인/사진=현대기아차

우수연 기자 yesim@asiae.co.kr