자동차의 변속기,어떤 종류가 있을까?

변속기는 엔진의 동력을 효율적으로 전달하는 중요한 장치다

일반적으로 자동차의 동력을 발생시키는 장치는 내연기관, 즉 엔진입니다. 그런데 엔진은 1분에 수천 번 돌아가는 강력한 회전력을 보입니다. 이 회전력을 그대로 바퀴에 전달하기 위해서는 엔진의 회전수를 속도에 알맞게 변화시킬 필요가 있는데요. 그 역할을 수행하는 가장 중요한 부분이 바로 변속기입니다.

변속기는 자동차가 발전을 거듭하면서 그 기술력이 같이 발전했습니다. 사람이 직접 변속단을 조작하는 수동변속기에서 시작해 편리한 자동변속기가 탄생했고, 더 나은 동력 전달과 연료 효율을 위해 다양한 형태로 발전했죠. 오늘날 볼 수 있는 변속기는 어떤 것이 있을지 지금부터 살펴보겠습니다.

7세대 아반떼 스포츠의 6단 수동변속기

수동변속기는 현대적의 개념의 변속기 가운데 가장 먼저 등장했습니다. 이름 그대로 변속을 위한 모든 과정을 운전자가 조작하는 방식인데요. 클러치를 밟아 자동차의 동력을 끊고 변속 레버를 조작해 기어 단수를 올리거나 내려야 합니다. 

6단 수동변속기가 장착된 벨로스터 N

원하는 속도에서 자유로운 변속이 가능하고, '손맛'이라 불리는 특유의 체결감도 있어 운전의 재미를 높여주기도 합니다. 이후에 설명할 변속기 종류보다 구조가 간단해 가격이 저렴하다는 장점도 있죠. 자동변속기 기술이 발전하기 이전에는 효율성 역시 수동변속기가 높았죠.

더 뉴 아반떼 N은 6단 수동변속기를 통해 운전의 재미를 선사한다

유럽 등 해외에서는 특히 수동변속기 달린 차를 흔하게 만나볼 수 있었는데요. 자동변속기와 전기차 보급률이 높아지는 현재 수동변속기의 비율은 지속적으로 감소되는 추세입니다. 우리나라에서도 일부 차종을 제외하면 수동변속기 달린 신차를 만나보기는 어려운 상황이죠.

자동변속기의 구조

자동변속기는 1930년 미국 올즈모빌 사가 처음 개발해 보급됐습니다. 그 이름대로 사람이 직접 조작하지 않고 스스로 변속하는 장치입니다. 엔진의 동력이 토크컨버터라는 부품을 지나 변속기로 전달되고, 자동차의 속도나 부하에 따라 변속기 내부의 기어가 조합되는 식으로 변속이 이루어지는데요. 이 덕분에 기어 변속 실수나 조작 미숙으로 인한 시동 꺼짐, 운전자 피로 등을 크게 예방할 수 있게 됐습니다. 

디 올 뉴 싼타페의 칼럼식 변속 레버

과거 자동변속기는 고급차를 중심으로 보급됐습니다. 편리한 운전이 가능하고 변속 충격이 적어 높은 승차감을 확보할 수 있었기 때문이죠. 물론 복잡한 구조로 인해 비싸기도 했습니다. 지금은 자동변속기의 동력 효율과 기술력이 크게 발전해 이전보다 가격도 낮아지고 보급률도 크게 상승했습니다.

현대자동차가 개발한 무단변속기 IVT

일반적으로 변속기를 '기어'라고 표현하죠. 보통의 변속기는 1단, 2단, 3단같이 기어가 맞물리는 단계식이니까요. 하지만 무단변속기는 서로 다른 풀리의 직경을 변화함으로써 연속적인 변속을 진행한다는 점에서 기존 변속기와의 구조 차이가 큽니다. 때문에 우리나라에서는 정해진 단수가 없다는 의미에서의 '무단변속기', 영어로는 동력 전달을 담당하는 풀리의 직경이 연속적으로 변화한다는 의미에서 CVT(Continuously Variable Transmission, 연속 가변 변속기)라는 명칭으로 부릅니다.

IVT가 장착된 더 뉴 아반떼의 실내

무단변속기의 가장 큰 장점은 빠르고 부드러운 변속입니다. 기어의 헛도는 느낌 없이 저속에서 고속까지 직결감이 그대로 유지되어 가속성능과 연비가 좋아집니다. 작고 가벼운 데다 구조도 단순해서 소형차에도 적용이 쉽다는 장점도 있고요. 

현대자동차 습식 8단 DCT

DCT는 자동변속기보다는 자동화된 수동변속기에 가깝습니다. 변속기의 내부 구조가 수동변속기 방식에 가깝기 때문입니다. 다만 수동변속기와 다른 것은 동력을 전달하는 축이 두 개라는 점입니다. 두 축은 홀수 단과 짝수 단의 기어가 연결되어 있고 각각의 클러치도 있습니다. 듀얼 클러치라는 이름은 여기에서 유래한 것이죠.

습식 8단 DCT를 장착한 쏘나타 2.5T N라인

주행 중에는 다음 단수에 해당하는 축이 미리 변속을 끝내놓고 있다가 클러치만 연결되는 방식으로 작동됩니다. 이때의 변속 속도는 다른 어떤 변속기보다도 빠르고 부드럽습니다. 변속을 담당하는 축과 클러치가 2개 있으니 각자의 역할이 무척 여유롭죠. 때문에 같은 엔진 성능을 발휘하더라도 다른 변속기에 비해 DCT 쪽이 성능과 연비 모두 우위에 있게 됩니다.

디 올 뉴 코나 실내

이렇게 오늘날 자동차에 들어가는 일반적인 변속기에 대해 알아봤습니다. 다소 복잡할 수도 있지만, 자동차의 성능과 효율을 높이기 위해 정말 많은 기술력이 들어간다는 점이 오늘 이야기의 핵심입니다. 여러분의 자동차에는 어떤 변속기가 장착되어 있나요? 또 어떤 변속기를 가장 선호하시나요? 

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