버튼만 누르면 터진다? 터보 차저에 대한 오해와 진실

0
1257

최근 자동차회사들마다 엔진 배기량을 줄이는 대신, 터보 차저와 같은 과급기(Charger)를 달아 출력을 올리는 일들이 유행처럼 번지고 있다. 자동차업계에서는 이것을 ‘다운사이징’이라고 부른다. 기아 옵티마의 경우 LX, S, EX 트림에 적용되는 2.4리터 가솔린 엔진이 185마력을 낸다. 그런데 LX 1.6T 트림에 적용된 1.6리터 가솔린 터보 엔진의 경우 178마력을 내는데, 배기량을 감안할 때 비교적 강력한 힘을 뽑아낸다고 볼 수 있다. 배기량이 줄어든 만큼 엔진도 작아지고 그만큼 무게도 덜 수 있으니 연비도 좋아진다.

그러나 자동차에 관한 기술적 지식이 충분치 않을 경우 터보 차저에 대한 몇가지 오해를 가지고 있는 경우가 있다. 먼저 터보차저가 버튼을 누르면 작동되는 것으로 알고 있는 사람들도 있다. 지인의 예를 들어보자면 어느날 운전을 하다가 자동변속기에 달린 오버 드라이브 오프(OFF)버튼을 누르고 나선 “오르막 길에서 이거 누르면 터보가 터져서 차가 잘 나간다”라고 말하는 경우도 봤다. 역시 자동변속기 차량의 경우 가속 페달을 깊게 밟을 때 일시적으로 엔진회전수가 올라가는 ‘킥다운’이라고 불리는 것 또한 터보로 오해하는 경우가 있다. 엄밀히 말하면 이 둘은 엔진 회전수와 변속기의 회전수의 관련된 것이지 터보 차저는 아니다. 여성운전자의 경우 이런 지식을 대부분 남자친구로부터 들었거나 영화에서 버튼을 누르면 차가 달려나가는 것을 보며 알았다고 하기도.

1.6리터 터보 엔진으로 2.0 가솔린 엔진 이상의 힘을 내는 현대 벨로스터 터보. Photo=Hyundai media.

그렇다면 터보 차저란 무엇인가? 경험이 있을지 모르겠지만 아궁이에 불을 지필 때, ‘풀무’라는 것을 사용한다. 이 도구를 이용해 산소를 강제로 불어 넣으면 화력이 높아진다. 터보 차저는 이런 기능을 하는 장치가 엔진에 달렸다고 생각하면 좋다. 자동차용 터보 차저는 마치 달팽이 처럼 생긴 모양 안에 임펠러라고 하는 프로펠러가 들어가 있고 엔진에서 나오는 배기가스의 힘으로 임펠러를 돌려 공기가 콤프레셔를 통해 압축된 상태로 엔진으로 들어간다. 이렇게 압축된 공기의 단위를 바(BAR)라고 표기하는데, 보통 튜닝카가 아닌 일반적인 가솔린 엔진 터보 차저의 경우 약 0.8에서 1.2 바 정도를 사용한다. 이 정도만해도 배기량의 두배의 힘을 낼 수 있다고 본다. 그런데 이렇게 과급기를 거친 공기는 온도가 상당히 높다. 엔진은 폭발에서 얻은 고온와 공급된 낮은 온도의 공기를 통해 온도차를 이용한 열에네지를 만들어낸다. 이 때문에 엔진으로 공급되는 공기의 온도가 높으면 온도차가 낮아 열에너지를 효율적으로 만들어 낼 수 없다. 이 때문에 터보 차저에는 압축된 공기를 냉각 시켜 엔진으로 보낼 수 있는 인터쿨러가 반드시 필요하다. 요즘이야 이 인터쿨러가 달린 것을 자랑으로 삼는 자동차가 극히 드물지만, 2000년도만 해도 차량 외관에 ‘INTERCOOLER’라고 써 붙인 차들도 많았다.

 

그런데 터보 차저의 경우 과급이 이뤄지기 위해선 일정 수준의 엔진회전수를 요한다. 그래서 가속페달을 밟는 순간부터 작동되는 것이 아니라 일정 회전수에 도달하면 과급이 이뤄진다. 자동차 전문 시승기를 보면 몇 RPM부터 터보가 터진다는 표현을 볼 수 있다. 그런데 터보 차저에도 단점은 있다. 터보 차저는 공기를 직접 엔진으로 흡입하는 자연흡기와는 달리 중간에 터보라는 과급기를 거쳐야 한다. 아무래도 한단계를 거치게 되니 출력이 곧바로 나오지 않을 때가 있다. 이것을 터보 랙(LAG)이라고 부른다. 특히 낮은 엔진회전수에서 터빈을 돌리기 위한 배기가스가 충분히 만들어지지 않은 상태에서 급가속을 하게 되면 부스트압력과 흡입공기가 충분히 만들어지지 않기에 약간의 텀이 생긴다. 그래서 조금 버벅대는 느낌을 받기도. 그러나 최근 양산차에서 적용되는 터보는 세팅과 사이즈 등을 일반 주행에서 랙을 느끼지 못하도록 만들고 있기에 아주 민감하지 않다면 크게 문제가 되지 않는다.

이 정도 지식만 가져도 있다면 누군가 터보에 대해 물었을 때 간단한 대답 정도는 해줄 수 있을지도. 또한 자동차를 구매할 때 터보 엔진에 대한 이해를 통해 나에게 맞는 차를 사는데에 도움이 될 수 있을 것이다.

자동차 터보? 하이브리드? … 뭐를 택할까요?