하이브리드의 강자 렉서스가 ‘프리미엄 터보’를 강화하고 있다. 하이브리드와 터보를 상품전략의 두 가지 축으로 삼는다는 것. 하이브리드로 친환경 고효율 이미지를 이어가는 한편 ‘프리미엄 터보’를 강화해 고성능 모델 시장까지 공략하겠다는 의지다.
렉서스가 터보를 앞세우는 것은 ‘와쿠도키’를 위함이다. 요시다 아키히사 한국토요타 사장이 새로 부임하면서 던진 화두가 ‘와쿠도키’다. 가슴 두근거림을 이르는 일본어로 고성능 모델 라인업을 강화하겠다는 의지가 그 말에 담겨있다.
렉서스는 지난 11일 스포츠 IS세단에 2.0리터 가솔린 터보 엔진과 8단 자동변속기를 탑재한 2016 뉴 IS200t를 출시했다. 이에 앞서 지난 2월에는 컴팩트 SUV NX200t를 출시했다. 내년 1월에는 렉서스 스포츠 쿠페 RC의 가솔린 터보 모델인 RC200t도 시장에 투입된다. 그동안 하이브리드 이미지를 강화해온 렉서스가 터보 모델들이 연이어 선보이는 것. 하이브리드와 터보, 두 날개를 활짝 펴는 형국이다.
렉서스가 터보를 강화하는 것은 다운사이징을 통한 효율 확보 차원이다. 요즘 자동차 업계는 ‘엔진 줄이기’, 즉 다운사이징에 여념 없다. 자동차가 환경오염의 주범으로 지목돼 강력한 규제가 예고되면서부터다. 배기량을 줄이는 건 기본. 가변밸브 시스템으로 엔진의 들숨과 날숨의 엇박자를 상쇄시키고, 직분사 시스템으로 한 방울의 연료도 아끼고 또 아낀다. 엔진의 크기와 무게도 줄인다.
한국자동차산업연구소의 보고서에 따르면 배기량을 2/3로 줄이면 연비가 15% 개선되고, 절반까지 줄이면 연비는 25% 좋아진다. 저항과 손실이 함께 줄기 때문이다. 그런데 문제가 있다. 배기량을 줄이면 힘도 쪼그라드는 까닭이다. 터보가 이를 해결해준다.
터보 랙 없는 렉서스의 신터보 시스템
터보는 터보차저의 줄임말로 핵심 부품은 터빈이다. 하나의 축을 중심으로 양쪽에 바람개비를 달았다. 엔진에서 폭발한 뒤 빠져 나가는 가스가 한쪽 바람개비를 돌리면 반대쪽 바람개비가 새로 들이킬 공기를 압축한다.
터보는 같은 배기량으로 더 큰 힘을 내기 위해 효과적인 장치다. 하지만, 기존 터보차저는 공회전 때나 엔진회전수가 낮을 때는 흡기를 압축시킬 만큼 충분히 터빈이 돌지 않기 때문에 어느 정도 엔진 회전수가 높아져야 출력상승의 효과를 볼 수 있는 것이 단점이었다. 출력이 높아질 때까지 시간이 걸리는 터보차저 엔진 특유의 현상을 터보 랙이라고 한다. 가속페달을 밟고 차가 힘을 받아 가속이 시작될 때까지 시간차가 생기는 것이다.
렉서스는 일체형 배기 매니폴드로 터보랙을 극복했다. 4개의 배기관을 2개로 통합하고 수냉식 실린더 헤드에 하나로 결합한 일체형 배기 매니폴드와 트윈 스크롤 터보 차저를 조합한 新터보 시스템은 터보랙을 없애 즉각적인 가속반응과 함께 저RPM에서 고RPM에 이르기까지 폭넓은 가속성능을 실현한다.
렉서스의 터보 엔진 개발 과정은 ‘저항과의 전쟁’이었다. 이 엔진을 개발에 참여한 엔지니어 이치하라 스나오는 “효율 높이기 위한 수단을 총동원했다”고 밝힌 바 있다. 가령 배기 빠져나갈 통로는 두 개씩 묶은 ‘4-2’ 방식. 피스톤이 동시에 오르내리는 실린더의 배기관끼리 뭉쳤다. 일명 ‘일체형 배기 매니폴드’다. 그 결과 배기가 중간에 머뭇거리지 않고 한달음에 빠져 나갈 수 있게 되었다.
여기에 두 개씩 묶은 매니폴드에서 나오는 배기는 서로 다른 통로를 거쳐 터빈에 다다른다. 그만큼 간섭 줄여 터빈 효율도 개선했다. 이 같은 방식을 ‘트윈스크롤터보’라고 한다. 아울러 배기관과 터보 관련 장치는 엔진의 위와 옆에 뭉치고 다져 부피를 최소화했다. 터빈으로 잔뜩 압축하면서 뜨거워진 공기는 냉각수로 식히는 방식을 택했다.
그때그때 달라요, D-4S 직분사 시스템
렉서스 터보 엔진의 연료분사방식은 렉서스 고유의 ‘D-4S’ 직분사 시스템이다. 최근 가솔린 엔진 기술의 대세는 직분사방식이다. 공기와 연료를 섞은 혼합기를 흘려보내는 대신 엔진 실린더에 직접 가솔린을 뿜는 방식이다. 장점은 여러 가지다. 무엇보다 꼭 필요한 순간에 딱 필요한 양의 연료를 정확하게 쓸 수 있고 연료에서 실린더에 이르는 동선도 짧아 효율이 좋다. 최근 나오는 가솔린 엔진들이 직분사 방식을 쓰는 이유다.
렉서스는 한 발 더 나아갔다. ‘실린더 직분사+포트 분사’의 ‘D-4S’ 시스템은 지난 2006년 4세대 LS의 V8 4.6L 가솔린 자연흡기 엔진이 처음이었다. ‘D-4S’ 시스템은 실린더와 흡기 통로 두 군데에서 연료를 뿜는다. 공회전 때는 실린더 분사, 흡기 때는 포트 분사, 압축 때는 직접 분사 등 상황에 따라 연료 뿜는 곳과 시점, 패턴을 변화무쌍하게 바꾼다.
예컨대 추운 날 시동 걸거나 급가속 땐 양쪽에서 뿜어 보다 강렬한 폭발을 유도한다. 정속 주행할 땐 실린더 직분사로 연료를 야금야금 아껴 쓴다. 당시 LS는 이 시스템만으로 출력과 토크를 7% 이상씩 높였다. 이후 렉서스는 적용 차종을 늘려갔다. 이제는 직렬 4기통 2.0L 터보 엔진도 ‘D-4S’ 시스템으로 힘과 연비의 두 마리 토끼를 잡았다.
2016 뉴 IS200t
2016 뉴 IS200t는 NX200t와 같은 직렬 4기통 2.0L 가솔린 터보 엔진을 탑재했다. 최고출력은 동급 최고인 245마력(ps / 5,800rpm)으로 NX200t 보다 높다.
렉서스가 세계최초로 개발한 新터보 시스템과 함께 렉서스의 고성능 모델 RC F용으로 개발된 8단 스포츠 다이렉트 시프트 자동 변속기를 기본 장착, 부드럽고 신속한 변속으로 동급최고의 엔진성능을 끌어낸 것이 특징이다.
3세대 IS의 가장 큰 강점인 ‘정교하고 직관적인 핸들링’과 ‘VDIM(차체 역학 통합 제어 시스템, 전 트림 기본장착)’, ‘동급 최다 8개 에어백’ 등 노면상황에 따른 통합적인 차량제어성능과 안전성은 그대로 계승되어, ‘세그먼트 최고의 드라이빙의 즐거움’을 지향하는 렉서스 엔트리 스포츠 세단으로서 IS의 새로운 변신을 기대할 수 있다.
4륜 구동 가솔린 터보 컴팩트 SUV, NX200t
렉서스 NX 200t의 가장 큰 특징 역시 새롭게 개발한 2.0리터 다운사이징 가솔린 터보엔진과 다이나믹 토크 컨트롤 AWD시스템이 발휘하는 동급 최강의 퍼포먼스와 가속성능, 그리고 짜릿한 스포츠 드라이빙에 있다. 출력은 동급최고인 238마력(ps / 4,800 ~ 5,600RPM)이다.
신개발 가솔린 터보 엔진에 맞게 성능을 끌어올린 신형 6단 자동 변속기를 탑재했고 주행 조건에 따라 앞뒤 바퀴의 토크 배분을 100:0에서 50:50까지 자동으로 제어하는 다이나믹 토크 컨트롤 AWD를 전모델에 기본 장착해 사륜구동의 강점을 살렸다.
이 시스템은 일반 주행 시에는 전륜 구동으로 주행, 연료효율성을 우선시하며 출발 및 미끄러운 노면에서는 토크를 자동으로 뒤쪽으로 배분한다.
또한 코너링에서는 스티어링 조향 각도로부터 운전자가 의도하는 타겟 코너링 라인을 계산하고 차량의 움직임에 따라 섬세하게 후륜에 토크를 배분한다. 차량이 타겟 라인을 벗어나면 차체자세 제어장치와 다이나믹 토크 컨트롤 AWD가 개입해 안정적인 코너링을 완성시킨다.
NX 200t에는 렉서스 스포츠 모델을 상징하는 F SPORT 트림도 추가되었다. F SPORT 만의 프런트 그릴과 범퍼, 18인치 F SPORT 전용 스타일리쉬 알로이 휠, 스포츠 인테리어 컬러와 시트, 부스트 미터와 G센서 기능이 포함된 다중 정보 디스플레이, 패들 쉬프트 등 다양한 전용 익스테리어, 인테리어, 편의사양과 함께 차체 앞뒤에 퍼포먼스 댐퍼를 장착, 차체강성과 진동흡수 성능을 향상시켜 스포티 SUV로서의 뛰어난 스타일링과 조종안정성을 실현했다.
‘저항과의 전쟁’은 뿌듯한 결실을 낳았다. NX200t와 IS200t 모두 35.7㎏․m의 빵빵한 최대토크는 1,650~4,400rpm의 넓은 구간에서 줄기차게 힘을 뿜어낸다. 주행속도나 엔진회전수에 개의치 않고 빠르게 반응해 시원한 가속을 만들어낸다. 의도와 반응의 간격을 바짝 좁힌 결과 운전 재미가 성큼 치솟았다. ‘와쿠도키’ 가슴 두근거리는 짜릿함은 덤이다.
렉서스코리아 요시다 아키히사 사장은 “렉서스 터보 모델은 ‘모든 순간이 감동이다’ 라는 렉서스의 새로운 브랜드 슬로건에 맞추어 동급 최고의 퍼포먼스와 정교한 핸들링은 물론, 스핀들 그릴로 대표되는 강렬하고 세련된 디자인, 탑승자와 동승자의 안전과 편의를 위한 동급 최고 수준의 안전∙편의장치를 갖춰 고객에게 ‘와쿠도키(가슴두근거림)’와 함께 새로운 감동을 선사하는 데 중점을 두었다”며 “퍼포먼스 모델이라고 하여 단순히 ‘주행성능’만 강조되지 않고, 고객들에게 ‘렉서스만의 드라이빙의 감동’을 전달한다는 의미에서 한국에서의 렉서스 가솔린 터보 모델의 컨셉을 ‘더 프리미엄 터보’로 정했다”고 말했다.
오종훈 yes@autodiary.kr