기름값 오를수록 미소 짓는 폭스바겐TDI

이제 자동차 시장에서 유럽과 일본은 디젤과 하이브리드로 대립하는 것 같습니다.
여기에 우리나라가 끼지 못하는 것은 아쉽지만 그래도 저는 우리나라가 자동차회사 그것도 완성차 회사 그것도 세계10위권의 회사를 가진 것이 자랑스럽습니다.

이번에 이야기는 폭스바겐등 회사에서 사용하는 TDI엔진 기술 이야기입니다.

여기 TDI에 대한 설명은 폭스바겐코리아 홈페이지에서 펌한 것을 알려드립니다.

폭스바겐 TDI (Turbo Direct Injection)

▷1976년을 시작으로 올해 29주년을 맞이하는 폭스바겐의 독자적인 기술 ‘TDI’. 폭스바겐은 디젤 엔진에 있어서 선구자적인 역할을 해온 브랜드이다. 1970년대 초반의 석유 파동으로 모든 자동차 브랜드들이 다른 대체 에너지를 찾기 위해 고군분투할 때 폭스바겐은 1.5리터 골프 디젤 모델을 선보였다. 1976년에 선보인 1.5리터 골프 디젤 모델은 당시로서는 파격적이었던 5000rpm까지 회전할 수 있었던 첨단 디젤 엔진이었으며, 현대적 개념의 승용 디젤 엔진의 효시라 할 수 있는 모델이다. 정지상태에서 100km/h에 이르는 가속 성능이 18초, 최고 속도가 140km에 달하였다. 그러나, 폭스바겐 개발자들은 이에 만족하지 않았다. 보다 강한 파워를 가진 엔진이 필요하다고 생각되어, 1982년에는 터보챠저가 장착된 1.6리터 터보 디젤(TD) 엔진을 선보이게 된다. 1989년, 골프에 장착된 TD 엔진은 산화 촉매 장치를 기본 장착하여, 저공해 엔진으로서 독일 정부에서 인증서를 수여받기도 하였다. 그리고 드디어 1990년, 폭스바겐은 연소실로 연료를 직접 분사하여 고효율을 추구하는 직분사 방식과 엔진의 열효율을 향상시키는 터보챠저가 결합된 터보 직분사 디젤엔진, 즉 TDI를 개발하기에 이르게 된다. 이로써 경제적이면서도 강한 파워를 자랑하는 신세대 디젤 엔진의 새 역사가 시작된다. TDI 개념이 시장에 첫 선을 보인 것은 1991년에 선보인 4기통 디젤 엔진이었다. 그 당시 디젤 엔진의 가장 큰 골칫거리였던 소음과 입자성 매연은 폭스바겐의 TDI와 함께 혁신적으로 감소되었다. 폭스바겐의 TDI 엔진은 낮은 소음은 물론 연료 경제성이 15%까지 향상되어 경쟁사의 디젤 엔진 대비 절대적인 비교 우위를 차지하게 된다. 1993년, 가변식 터빈 지오메트리(VGT, Variable Turbine Geometry)의 개발로 폭스바겐의 TDI 엔진은 새로운 국면을 맞이하게 된다. 폭스바겐은 기존 90마력의 1.9TDI에 가변식 터빈 지오메트리가 선보이면서 110마력의 1.9 TDI 엔진을 출시하였다. 이로써 디젤 엔진과 스포츠 드라이빙이라는 당시로서는 함께 할 수 없었던 요소가 경제성이라는 토대 위에서 새롭게 결합되었으며, 폭스바겐은 이러한 고성능 디젤 엔진의 출현을 기념하기 위해 새로운 1.9 TDI 모델에 은색 TDI 로고 중 ‘I’를 빨강색으로 표시했다.

1999년, 고압 연료 분사 방식으로 폭스바겐은 또 한번 디젤 엔진 기술의 발전을 가져온다. 연료의 분사 압력과 완전 연소가 직접적인 관계가 있다는 사실에 착안, 폭스바겐은 고압 연료 펌프와 인젝터가 일체화되어 각 실린더마다 장착되는 ‘펌프-인젝터(PD)’ 방식을 도입하기로 한다. 이와 함께, 본격적인 연료 분사 직전에 미량의 연료를 미리 분사하여 연소실의 온도를 높이고 폭발 충격을 완화하여 고효율과 저소음을 동시에 실현하기도 하였다. PD 방식이 최초로 적용된 1.9리터 TDI 엔진은 마력은 5마력 증가하였으나 토크가 30%가량 대폭 증가하여 실질적 주행 성능이 탁월한 폭스바겐 TDI의 장점이 한층 강화되었다. 이 115마력 1.9 TDI 엔진의 엠블렘에서 ‘DI’ 두 글자를 빨간색으로 표시하여 기술과 성능의 차별성을 강조하는 재치도 잊지 않았다. 그리고 2000년, 펌프 인젝션 방식의 150마력 버전의 1.9 TDI가 출시되면서 여기에는 ‘TDI’라는 로고 전체를 빨간색으로 표시하게 되었다. 당시 디젤 엔진으로서는 상상하기 어려웠던 리터 당 마력비를 달성한 이 고성능 디젤 엔진은 TDI의 스포티함을 시장에 확실히 각인하는 중요한 역할을 한다. 이후 2001년, 최강의 TDI 엔진인 V10 TDI를 출시하면서 폭스바겐은 또다시 디젤 기술력의 최강자임을 입증하게 되었다. 이후 313마력, 105.8kg•m 토크의 초강력 V10 TDI 엔진이 투아렉과 페이톤에 얹혀지면서 디젤 승용차 역사에 또 하나의 장을 열게 되었다. 이러한 일련의 디젤 엔진 기술의 발전으로 다양한 폭스바겐의 TDI 모델들은 다른 디젤 엔진과는 차별화되는 강점을 가지게 되었다. TDI 엔진으로 폭스바겐은 소위 소형차를 이르는 A 세그먼트에 큰 변화를 가져온다. 소형차도 디젤 엔진 덕분에 보다 높은 토크로 강력한 힘을 발휘할 수 있게 되었던 것이다. 폭스바겐 TDI 엔진의 발전은 많은 사람들이 디젤 엔진에 대한 잘못된 생각들을 바꿔주는 계기를 마련해주었다. 연비 이외에 동급의 가솔린 엔진과 비교했을 때 디젤 엔진의 가장 큰 장점은 바로 높은 토크이다. 또한 디젤 엔진은 약 45% 정도 적은 이산화탄소, 산화질소 그리고 탄화수소를 배출한다. 최근에는 디젤 미립자 필터(DPF) 덕분에 환경 오염에 대한 주범이라는 오인에서 보다 멀리 벗어날 수 있게 되었다. 이로 인해 디젤 엔진은 세계적으로 규정하고 있는 모든 환경 기준을 만족시킨다. 디젤 엔진은 이제 또 다른 시대를 맞이했으며, 폭스바겐은 이러한 디젤 엔진의 선구자 역할을 해오고 있다.

여기에서보면 TDI는 우리가 흔히 알고있는 터보디젤 인터쿨러가 아닙니다. 가끔 TDI를 이렇게 생각하는 분들이 계셔서.... TDI는 일단 다른 것 다 빼고 환경과 연비를 동시에 잡은 성과물입니다.

과거 페르난디트 피에히회장이 폭스바겐에 회장으로 집권할때 이 사람은 포르쉐가문 출신 답지 않게 연비에 집착 했습니다. 이렇게 유가 파동이 올 것을 예견하고 한 일이지만 포르쉐라는 경주마만 보던 사람이 골프같은 조랑말에게 더 애정을 쏟은 경우입니다.

TDI는 포드등 미국회사에서도 사용하는 현재 고유가를 대비하는 가장 중심기술이 되었습니다. 물론 폭스바겐이 가장 앞서있는 기술이기도 합니다.

제가 TDI에게 관심이 많은 이유는 이 기술이 하이브리드에 비해서 현재는 우위에 있다고 생각하기 때문입니다. 아마 TDI와 하이브리드의 연비싸움에서 승자는 환경에 의해서 갈릴 것 같습니다.

그것은 TDI는 그냥 디젤엔진으로 일정속도의 정속주행에서 최고연비를 내는 시스템이고 하이브리드는 전기모터를 이용한 동력 서포트방식으로 주행중 배터리를 충전시켜 그 에너지로 연비를 당성하는 시스템입니다.

그래서 고속주행시 TDI는 최고 연비를 낼수 있습니다. 요즘 화제가 되고 리터카의 경우에도 이 TDI엔진으로 만들어진 컨셉카라고 알고 있습니다. 연비의 정점에 올라선 기술이라서 앞으로 어느정도 더 진보된 기술이 나올지 궁금합니다.

하지만 일반 도심 주행에서는 하이브리드카 정확히 전기하이브리드카의 승리가 점쳐집니다. 제가 하이브리드카에 관심이 많아서 99년부터 프리우스의 탑승기를 게시판에서 꼼꼼히 찾아 읽었습니다. 물론 사지는 못햇죠. 우리나라에 안들어 오는 차이니.. 들어와도 가격이...

그런데 프리우스등 하이브리드카 대부분이 고속주행시에는 크게 연비에서 이득을 못보는 단점이 있습니다. 문제는 하이브리드는 가다서다를 반복하면 할수록 힘을 내는 스타일이기 때문에 무조건 달리는 고속도로주행에서는 약점을 드러내는 겁니다.
하지만 일반적으로 도심주행에서는 프리우스의 경우 평균23이상을 꾸준히 찍어준다고 합니다.

결론은 장거리 위주에서는 TDI가 유리하지만 도심주행에서는 하이브리드가 더 유리하다는 겁니다. 그러나 하이브리드카는 일정크기 이하의 차를 만들기는 문제점이 많아서 소형으로 TDI가 나온다면 아마 상당한 효과를 보지 않을가 생각해 봅니다. 실제 루포같은 차는 연비에 있어서는 타의 추종을 불허하는 모델입니다.

이러니 이런 기술을 가진 폭스바겐은 기름값이 하늘을 찌를 수록 입이 귀에 걸리겠죠. TDI의 단점이라면 동급차량들보다 가격이 비싸다는건데.. 기름값이 오르면 오를 수록 그 단점을 장점으로 바꿔줄 테니...

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