내 차는 왜 이렇게 느릴까? 토크와 마력 이해 못하면 낭패

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자동차의 성능을 평가할 때 자주 사용되는 용어로 토크와 마력이 있다. 미국에서 사용하는 단위는 토크의 경우 lb-ft(피트파운드) 단위를 쓰고, 마력의 경우 hp(호스파워)를 사용한다. 먼저 토크란 미국식 단위 기준으로 풀어보면 엔진 커넥팅로드를 돌리는 1파운드 단위의 힘, 즉 엔진을 돌리는 힘으로 이해하면 좋다. 자동차 전문지 등에선 토크의 표현을 최대토크라 말하며 엔진의 분당회전수(RPM)과 함께 표기하는 것이 기본. 예를 들어 포드 머스탱의 경우 325 lb.ft@4250rpm의 토크를 가지는데, 이를 풀이해보면 엔진이 1분에 4천250번 회전할 때 구동축으로 최대 325파운드의 힘을 전달하는 것. 따라서 토크는 자동차의 가속력과 관련이 있고, 토크가 높은차는 주로 시속 0부터 60마일까지 얼마나 빠르게 도달할 수 있는지를 결정하는 기준으로도 사용된다.

마력은 내연기관의 일의 효율을 나타내는 단위. 역사를 거슬러 살펴보면 영국 산업혁명 당시 제임스 와트가 발명한 증기기관의 성능을 측정하기 위해 처음 도입됐다. 당시 hp의 정의는 이름대로 말 1마리가 일을 할 수 있는 일률로 봤다. 제임스 와트는 말 1마리가 최대 180파운드를 당길 수 있다고 계산을 했고, 이를 일률을 나타내는 표준 단위인 와트(W)로 환산해 얻은 결론에 따라 1초간 약 500파운드의 물체를 1피트 움직일 때 드는 힘을 1hp(마력)으로 정했다. 마력의 경우 미터법을 쓰는 국가에서는 PS(Pferdestarke)로 표기하는데 PS를 HP로 바꾸려면 1.013을 곱해줘야 한다. 미국에서는 미터법을 쓰지 않으니 hp를 사용한다.

캐딜락 ATS의 엔진 성능 데이터. Photo=wards auto

위 예로 든 캐딜락 ATS 2.0 터보 엔진의 성능 그래프를 살펴보면 토크(붉은색 표기)가 1천700rpm부터 꾸준하게 5천500rpm까지 이어지는데 이런 경우 ‘플랫 토크’라고도 표현하며 대체로 전 구간에 걸쳐서 꾸준한 가속력이 뒷받침되는 것으로 본다. 마력은 5천500rpm에서 최고 272마력을 낸다. 이 차의 경우 초반 가속부터 스트레스가 적고 자주 사용하는 구간에서 넉넉한 토크를 바탕으로 한 주행이 가능하다. 이 처럼 토크와 마력의 특징만 이해하고 있어도 그래프를 통해 차의 주행 특징을 예측해 볼 수도 있다.

하지만 엔진의 성능은 마력과 토크만으로 결정되는 것은 아니다. 차체 무게, 변속기, 타이어 등도 많은 영향을 미치기 때문에 다각도로 성능을 판단하는 것이 좋다. 다소 물리학적인 지식이 필요하기도 하지만 이제는 쉽게 토크는 자동차의 가속력, 마력은 최고시속과 관련이 있다는 정도만 이해해도 차 성능을 파악하는데 큰 도움이 될 것이다.

토크와 마력을 알았으니, 이제는 좋은 차가 뭔지 알아야 될 차례죠?