​운송사, 연비절감 돕는 '엔진 다운스피딩’ 도입

최근 트럭운송사들이 연비향상에 도움을 주는 엔진 ‘다운스피딩(downspeeding)’ 기술 접목을 도입하는 사례가 속속 등장하고 있다. 엔진 다운스피딩 기술은 엔진 회전수를 낮춰 차량의 연비를 향상시키는 기술이다.
 
세계 각국의 배기가스와 연비규제가 강화되는 시점에서 이와 관련된 연구개발 역시 빠르게 진행되는 상황이다. 현재 출시되고 있는 다운스피딩 기술을 적용한 트럭의 경우, 트럭 1대당 연간 약 2200달러의 연비 절감 효과가 있는 것으로 알려졌다.
 
다운스피딩 기술은 차량의 엔진 도크를 저해하지 않고 저 영역대의 rpm만으로 같은 동력을 유지하도록 고안된 기술이다. 다운스피딩의 이점은 속도 감소에 따른 마찰 및 열 손실 감소, 펌프 손실 감소를 통해 차량의 연비개선이 가능하다는데 있다. 특히 고속도로 주행 시 엔진 구동을 일정하게 유지시켜 최적의 연비 효율성을 구현하도록 설계됐다.
 
외신 및 물류기술연구센터에 따르면 저 영역대의 rpm으로 동일한 스피드와 도크를 유지하기 위해서는 더 빠른 차축비(axle ratio)가 요구되는 등 파워트레인 자체의 첨단화가 필요하다. 이는 구동렬 내의 급격한 도크 상승으로 인해 자칫 마찰 손실 감소효과가 상쇄돼 오히려 연비개선 효과가 감소할 수 있기 때문이다. 통상 1450rpm으로 순항속도를 유지하는 차량이 1125rpm으로 동일한 속도를 낼 경우 토크 부하가 약 57%까지 증가할 수 있다. 이에 따라 완성차 업계에서는 트랜스미션 기어비와 차축비의 최적화를 위한 연구개발에 집중하고 있다.
 
업계 관계자들은 다운스피딩 기술 첨단회를 위해 하이 토크(High-torque)환경에 적용됐던 혁신기술을 다운스피딩 기술에 접목하고 있다. 일례로 상용차 부품 전문 제조업체인 다나홀딩(Dana Holding Corp.)사는 다양한 혁신 기술을 탠덤 액슬(tandem axle) 기술에 결합해 차량 효율성 제고를 시도하고 있다. 다나 홀딩은 변속 구간을 더욱 확장해 저 영역대의 rpm을 유지시키기 위해 축과 피니언 스플라인(splines)의 인풋 범위를 확장시킨 기어 변속기를 개발하고 있다.
 
또한 탠덤 액슬의 효율성과 내구성을 극대화할 수 있는 솔루션도 새롭게 소개되고 있는 추세다. 이 솔루션은 구동축과 인터액슬축의 조작을 통해 탠덤 액슬의 효율성을 배가시키는 원리다.
 
전문가들은 “연비 절감을 위해 업계의 엔진 다운스피딩 트렌드는 장기간 유지될 것으로 전망하고 있다”며 “이 기술의 개발의 확디되면 트럭 운송사들의 운영비 절감효과 역시 커질 것”이라고 밝혔다.
 
< 김동민 기자 dmkim@ksg.co.kr >