르노삼성자동차의 뉴 SM3가 계약개시 40여일 만에 무려 1만5천500대가 계약되는 등 연일 기록을 갱신하며 새로운 역사를 써 내려가고 있다.

뉴 SM3의 이 같은 성과는 르노삼성차의 영업력이나 영업지원 부문의 규모가 경쟁업체들에 비해 4-5분의1 수준에 불과하다는 점을 감안하면 훨씬 더 가치가 있다는 평가다.

뉴 SM의 인기비결은 과연 무엇일까?

뉴 SM의 강점은 기존 준중형차의 틀을 깬 큰 차체와 세련된 외관스타일, 그리고 다양한 고급 편의사양 적용과 경쟁모델에 뒤쳐지지 않는 성능 및 높은 연비를 꼽을 수 있다.

즉, 뉴 SM3는 차체크기와 외관, 성능, 연비, 편의사양, 구입가격 등 모든 요소에서 국내 소비자들의 욕구를 제대로 충족시킴으로써 기존 준중형차를 압도하고 있다.

이 가운데서 가장 두드러지는 부분은 바로 연비다.

일반적으로 차체가 커지고 무거워지게 되면 엔진출력이 떨어지고 연료 소모량도 많아지면서 연비가 나빠지게 된다.

때문에 차체크기와 성능, 연비를 동시에 만족시키는 것이 자동차 개발담당자들의 가장 큰 관심사이며 풀어나가야 할 숙제중의 하나다.

뉴 SM3는 차체크기가 경쟁 준중형모델보다 최고 115mm가 길고 35mm가 넓으며 축거(휠베이스)도 2700㎜로 웬만한 중형차와 비슷한 크기를 지녔다.

이 때문에 차체 무게가 1천250kg으로 경쟁모델보다 63kg이나 무겁다. 그런데도 연비는 리터당 15.0km로 준중차급 중 가장 높은 수준이다.

르노삼성차는 뉴 SM3의 차체를 키우면서도 어떻게 높은 연비를 유지할 수 있었을까? 뉴 SM3 개발팀이 찾아낸 해법은 바로 엑스트로닉(XTRONIC) 무단변속기다.

무단변속기(Continuously Variable Transmission, CVT)는 자동변속기에 비해 동력손실률이 낮아 차량의 연비를 높이는데 가장 적합한 변속기로 잘 알려져 있다.

때문에 뉴 SM 외에 SUV인 QM5에도 이 무단변속기를 장착하고 있으며 현대.기아차의 아반떼와 포르테 LPi 하이브리드카는 물론, 도요타 프리우스, 혼다 인사이트, 렉서스 하이브리드카 등 높은 연비를 필요로 하는 거의 모든 차량에 무단변속기가 장착되고 있다.

◆무단변속기(CVT), 어떻게 다른가?

일반 자동변속기의 경우, 차량 속도에 따라 단수를 바꾸며 변속을 하는 것과 달리 무단변속기CVT)는 2개의 모래시계 모양의 풀리(도르레)를 벨트로 연결, 유효지름의 크기를 실시간으로 변화시키며 변속을 한다.

따라서 무단변속기를 적용한 차량은 자동변속기 차량에서 흔히 나타나는 변속 충격이 없어 부드럽게 주행한다.

자동변속기의 경우, 변속시 rpm이 크게 오르락내리락 하며 변속충격이 생기는 데 비해 무단변속기는 폭넓은 기어비로 rpm이 부드럽게 올라가면서 가속이 되기 때문에 변속충격이 없고 동력 손실률도 낮다.

무단변속기에는 두 개의 풀리 (인풋 풀리 & 아웃풋 풀리)가 스틸 벨트에 연결, 그 풀리의 유효지름을 크게 하기도 하고, 작게 하기도 해서 변속을 하는 시스템이다.

즉, 풀리에 벨트가 걸린 부분이 V자형으로 되어 있어 풀리의 폭을 넓게 해 주면 벨트가 V자형의 홈 부분인 풀리 축의 중심 쪽으로 이동하기 때문에 벨트가 이루는 유효지름이 작아지게 된다.

이같은 풀리 유효지름의 변화를 통해서 변속을 하는 것이 무단변속기의 작동 원리이다.

◆뉴 SM3 엑스트로닉(XTRONIC) 변속기는?

뉴 SM3에 장착된 엑스트로닉(XTRONIC) 변속기는 르노삼성차와 같은 얼라이언스(동맹)인 일본 닛산자동차 계열 변속기 전문 생산업체인 쟈트코사가 개발한 르노-닛산 얼라이언스의 3세대 무단변속기로, 닛산차의 엑스트레일(Xtrail과 캐쉬콰이(Quashquai), 알티마(Altima) 등에 장착돼 그 성능을 검증 받은 제품이다.

쟈트코는 세계에서 유일하게 경차용부터 3500cc에 이르는 CVT 풀 라인업 체제를 갖춰 2008년 기준 글로벌 생산점유율 43%로 1위를 고수하고 있는 회사다.

뉴 SM3에 적용된 엑스트로닉 변속기는 기존 무단변속기의 취약점으로 지적됐던 내구성과 응답성을 획기적으로 향상시켜 부드러운 가속 성능의 SILKY DRIVING을 구현한 것이 특징이다.

특히, 저마찰 설계와 폭넓은 기어비를 설정, 최고의 연비를 실현했다. 즉, 저단 영역에서는 자동변속기 대비 변속비를 확대, 발진성능을 향상시켰으며, 고단 영역에서는 변속비를 더 작게 해 낮은 엔진회전 영역을 사용토록 함으로써 연비를 높이도록 설계됐다.

엑스트로닉 변속기는 기존 무단변속기와 달리 운전자가 엑셀레이터 페달을 밟는 즉시 즉각적인 반응을 보이는 것도 특징이다.

즉, 지속적인 동력전달을 통해서 어떠한 주행속도에서도 즉각적으로 파워풀한 가속이 가능하다.

여기에 6단에 해당되는 수동겸용 기능이 적용돼 있어 운전자가 원하는 모드로 수동변속기처럼 파워주행 또는 연비주행 모드로의 주행이 가능하다.

◆갈수록 진화하는 쟈트코 무단변속기

쟈트코사는 이에 그치지 않고 더욱 성능이 향상된 무단변속기 개발을 진행하고 있다.

지난 22일 발표된 차세대 무단변속기(CVT)는 소형 및 경량화와 함께 마찰력을 대폭 저감시켜 연비를 획기적으로 개선시킨 변속기로 향후, 르노삼성차에도 공급될 전망이다.

이번에 개발에 성공한 차세대 CVT는, 기존 벨트에 의한 무단변속기에 부 변속기를 더한 독자적인 구조로, 변속비를 대폭 확대하는 동시에 소형 및 경량화로 고 효율성을 실현한 것이 특징이다.

이로인해 변속비폭이 기존 동급 클래스의 CVT에 비해 20% 이상 확대, 대배기량 차량에 탑재되고 있는 7단 자동변속기보다 넓은 세계 최대의 변속폭으로, 뛰어난 발진 반응성과 고속주행시의 정숙성을 실현했다.

특히, 세계 최초의 획기적인 독자 구조 설계로, 기존 동급클래스 CVT에 비해 전체길이가 10% 가량 줄었으며 무게도 13% 가량 경량화 됐고 마찰률도 30% 이상 저감, 효율성을 대폭 높였다.

또, 차세대 CVT는 운전 상황에 따라 최적의 기어를 선택하도록 하는 제어기술인 어댑티브쉬프트콘트롤러(ASC)도 적용, 발진 및 가속성능이 크게 향상됐다.

이번에 개발된 차세대 CVT는 획기적 신구조 설계로 신차의 연비성능 향상에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.

이상원 기자 semin4autodaily.co.kr