성능 과 효율 함께 올려 주 는 인피니티 가변 압축비 엔진 - 오토 카 코리아 
 2017 년 10 월 31 일 ( 화 ) 12 : 48 : 24 	 이동희 ( 자동차 칼럼니스트 , 컨설턴트 ) 	 c 2 @ iautocar . co . kr 
 자동차 의 연비 를 높이 는 기술 은 , 1970 년 대 오 일 쇼크 를 겪 으면서 처음 이슈 가 시작 되 었 고 환경 에 대한 관심 이 높 아 진 1980 ~ 90 년 대 들 어 본격 적 으로 개발 이 시작 되 었 다고 해도 과언 이 아니 다 . 특히 2015 년 디젤 게이트 가 터진 이후 , 효율 성 과 이산화 탄소 저감 을 이유 로 친환경 이미지 를 갖 고 있 던 디젤 엔진 이 큰 타격 을 입 으면서 휘발유 엔진 에서 도 연비 를 높일 수 있 는 기술 에 대해 다양 한 연구 가 진행 되 어 왔 다 . 
 여기 에 는 전기 모터 와 엔진 을 결합 한 하이브리드 구동 계 , 터보차저 를 이용 해 출력 을 높인 다운사이징 엔진 , 스탑 앤 고 등 의 ISG ( Idle Stop and Go ) 와 에코 모드 등 으로 불리 는 경제 주행 모드 등 이 해당 한다 . 이 중 ISG 같 은 경우 정차 시 디젤 엔진 의 진동 을 줄이 기 위함 이 었 지만 평균 약 7 % 정도 의 연료 절약 효과 가 있 음 이 알려 지 며 현재 휘발유 엔진 까지 널리 쓰이 고 있 다 . 환경 에 대한 요구 까지 더 해 지 면서 더욱 다양 한 연비 향상 기술 이 끊이 지 않 고 선보이 고 있 다 . 
 각 실린더 의 압축비 를 필요 에 따라 전 자식 으로 조절 한다 
 엔진 스트로크 바꿔 상황 에 따라 압축비 조절 
 닛산 이 발표 해 인피니티 의 몇몇 모델 에 쓸 예정 인 가변 압축비 기술 은 현재 엔진 생산 을 준비 중 인데 매우 독특 하 다 . 기본 적 으로 자동차 엔진 은 실린더 안 으로 들어온 공기 와 연료 를 섞 은 혼합기 를 압축 해 폭발 시켰 을 때 발생 하 는 에너지 를 이용 한다 . 공기 는 압축 하 면 온도 가 올라가 는데 , 이 온도 상승 을 이용 하 는 디젤 엔진 쪽 의 압축비 가 더 높 다 . 사실 폭발 이 일어나 기 전 에 얼마나 많이 압축 하 느냐는 엔진 효율 을 높이 는 데 큰 영향 을 미친다 . 하지만 과급기 의 여부 , 엔진 의 속도 와 부하 에 따라 최고 의 효율 을 발휘 하 는 압축비 가 다르 다 . 따라서 엔진 이 구동 과 배터리 충전 을 같이 해 효율 성 이 가장 중요 한 하이브리드 자동차 에서 는 연료 를 조금 만 사용 해 희박 연소 가 가능 한 앳킨슨 사이클 ( Atkinson cycle ) 을 사용 하 기 도 한다 . 
 지난 파리 모터쇼 에서 공개 된 인피니티 의 가변 압축비 터보 엔진 ( VC - T ) 은 MR 20 DDT 라는 코드 명 으로 4 기통 2 . 0 L 다 . 핵심 기술 은 크랭크샤프트 에 달린 4 개 의 멀티 링크 구조 로 각 실린더 의 압축비 를 필요 에 따라 전 자식 으로 조절 한다 . 피스톤 을 크랭크샤프트 에 연결 하 는 커 넥 팅 로드 끝 에 달리 는 이 멀티 링크 에 는 마름모꼴 의 링크 가 달린다 . 전 자식 액추에이터 가 링크 를 움직여 피스톤 의 상하 움직임 인 스트로크 를 바꾸 게 된다 . 실린더 지름 이 같 은 상태 에서 피스톤 이 위 로 덜 올라가 면 압축비 가 내려가 고 높 게 올라가 면 압축비 는 올라간다 . 이렇게 조절 가능 한 압축비 의 범위 는 8 . 0 : 1 에서 14 . 0 : 1 이 다 . 일반 적 인 2 . 0 L 터보차저 엔진 의 압축비 가 9 . 5 : 1 에서 11 . 0 : 1 인 것 에 비하 면 훨씬 더 넓 은 압축비 영역 에서 조절 이 가능 하 다 . 
 사실 터보 엔진 에서 출력 을 높이 기 위해서 는 기본 압축비 는 낮추 고 과급 압 을 높이 게 되 는데 , 375 마력 을 내 동급 엔진 에서 가장 출력 이 좋 은 것 으로 알려진 벤츠 AMG 의 4 기통 2 . 0 L 터보 엔진 의 압축비 가 8 . 6 : 1 인 것 을 생각 하 면 인피니티 새 엔진 의 압축비 가 얼마나 낮춰 질 수 있 는지 가늠 이 될 것 이 다 . 그러 면서 도 저 부하 정속 주행 을 할 때 는 14 . 0 : 1 로 압축비 를 낮춰 앳킨슨 엔진 수준 의 효율 성 을 발휘 할 수 있 고 높 은 출력 이 필요 할 때 는 터보 의 과급 압 에 따라 8 . 0 : 1 까지 압축비 를 낮춰 가장 높 은 출력 을 내 도록 바뀐다 . 
 여기 에 더 높 은 효율 을 내 기 위해 현존 하 는 다양 한 기술 들 이 더 해졌 다 . 실린더 직간접 분사 방식 의 연료 분사 장치 , 각 실린더 마다 달린 점 화 시기 조절기 , 가변 흡기 / 배기 밸브 조절 과 전 자식 과급 압 조절 기능 등 이 그것 이 다 . 마찰 저항 을 줄이 고 움직이 는 기구 가 늘어남 에 따라 떨어질 수 있 는 전체 엔진 내구 성 을 높이 기 위해 일반 엔진 보다 3 배 나 많 은 베어링 을 사용 하 기 도 했 다 . 또 무게 와 비용 을 줄이 기 위해 배기 매니폴드 가 실린더 헤드 에 직접 결합 된 구조 이 며 실린더 블록 과 엔진 헤드 모두 알루미늄 을 사용 했 다 . 
 그런데 막상 현재 이 엔진 의 목표 는 최고 출력 268 마력 , 최대 토크 39 . 82 kg . m 로 가장 높 은 것 은 아니 다 . 대신 다른 고출력 2 . 0 L 터보 엔진 처럼 최고 출력 이 나오 는 부분 에서 갑자기 큰 힘 이 나오 지 않 고 훨씬 더 부드러운 반응 을 보일 것 이 라고 닛산 에서 는 주장 한다 . 실제로 인피니티 는 현재 V 6 엔진 의 상당 부분 을 이 4 기통 엔진 으로 대체 할 것 이 라고 한다 . 넉넉 한 출력 은 물론 실제 주행 상황 에서 높 은 효율 을 내 연비 향상 에 크 게 기여 할 것 으로 기대 하 고 있 다 . 
 그 동안 의 내연 기관 패러다임 을 바꿀 만큼 혁신 적 인 엔진 이 하루 아침 에 하늘 에서 뚝 떨어지 는 것 은 아니 다 . 가변 압축비 엔진 에 대한 개념 은 1920 년 대 에 시작 되 었 고 영국 의 로터스 도 2008 년 헤드 부분 이 위 아래 로 움직이 는 방식 의 2 스트로크 엔진 을 시도 한 적 이 있 었 다 . 닛산 은 2003 년 부터 시작 해 2010 년 에 현재 의 시스템 을 확정 했 고 , 400 개 이상 의 관련 특허 를 얻 을 정도 로 연구 를 거듭 한 결과 다 . 전기차 의 시대 가 눈앞 에 있 다고 해서 내연 기관 의 죽음 을 뜻 하 지 는 않 는다 . 과거 에 는 이론 으로 만 존재 하 던 기술 이 재료 의 발전 과 연구 결과 의 축 적 으로 현실 화 되 고 있 기 때문 이 다 .