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창간기획Ⅰ/ 파워트레인 파워시프트 0
등록자 문영재 작성일자 2019-11-07 오후 12:13:18

 


왕관을 내려놓는 자, 왕좌에 다가가는 자

V12 ENGINE & HIGH PERFORMANCE ELECTRIC MOTOR





어쩌면 지금이 엔진 테크놀로지의 정점에 위치한 유닛을 소유할 마지막 기회일지도 모른다.

왕관을 내려놓은 대배기량 V12 엔진을 조명하며 동시에 새롭게 왕좌를 차지할 고성능 전기모터에 대해 알아본다.

현재 V12 엔진을 운영하고 있는 제조사는 메르세데스-벤츠, BMW, 롤스로이스, 벤틀리, 페라리, 람보르기니, 애스턴마틴 등 7곳이 전부다.



갈수록 강화되는 규제와 무섭게 치고 올라오는 전동화 파워트레인을 고려한다면 V12 운명은 불투명한 상태다.

전 세계 자동차 산업을 선도하는 독일은 당연하고, 전통을 중시하는 영국, 이탈리아라도 대세는 거스를 수는 없어서다.

이와 관련해 벤츠, BMW는 전력을 주류 동력원으로 끌어올리는 작업을 하고 있으며, 페라리도 최근 V8 하이브리드 유닛을 탑재한 모델을 출시하며 체질 개선에 나섰다.



 
페라리의 영원한 맞수 람보르기니 역시 V12에 모터와 배터리를 얹은 하이브리드 시스템을 더해 과도기적 변화를 꾀했으며, 애스턴마틴의 경우, 최근 신규 V12 엔진을 내놨으나 해당 유닛을 끝으로 유종의 미를 거둘 것이란 업계의 관측이 지배적이다. V12는 이제 엔진 역사에 있어 마지막 장을 남겨두고 있는 것과 같다.

12개의 실린더를 V자 구조로 배치한 엔진은 ‘다다익선’ 피스톤 운동의 특성을 살려 매끄러운 동력 전개를 실현, 럭셔리, 슈퍼 스포츠카 시장의 사랑을 받았다.

이 엔진을 제일 처음 사용한 업체는 미국의 링컨 그리고 캐딜락이었으며, 유럽에서는 1936년식 롤스로이스 팬텀3의 심장으로서 그 역사적인 시작을 알렸다.



일반적으로 V12 엔진은 V8, V10 엔진 대비 많은 양의 연료를 소모하지만, 늘어난 부품을 통해 보다 효율적인 움직임을 가져가며 더욱 강력한 출력을 발휘한다는 이점이 있다.

아울러 고유의 깊고 우렁찬 사운드를 구현, 차에 차별화된 성격을 부여하기에 안성맞춤인 유닛으로 통한다.

페라리는 이와 같은 이유로 70년 넘게 V12를 애용했으며, 페라리 V12를 단 한 번이라도 경험해 본 사람이라면 그들이 왜 과거서부터 12란 숫자에 초점을 맞추고 있는지 알 수 있다.



프랜싱호스는 가능한 끝까지 V12 엔진을 고수하려고 하겠지만, 화석연료에 기인한 환경오염과 이에 따른 유럽당국의 배출가스 규제강화는 결국 타협을 권할 것이다.

페라리는 향후 V12를 뒤로 하고 V8 터보, V8 하이브리드, 순수 전기 쪽으로 파워트레인 포트폴리오에 큰 변화를 줄 전망이다.

살아남기 위해서는 필연적으로 내연기관을 포기해야 한다.



점점 거세지고 있는 슈퍼 스포츠카, 하이퍼카 시장의 전동화 요구도 무시할 수 없다.
 
2017년 메사추세츠공학대학교와 협업을 통해 하이퍼 전기차 테르조 밀레니오 콘셉트를 공개한 람보르기니도 최근 2019프랑크푸르트모터쇼에서 석유와 전기 그 사이에 자리한 V12 하이브리드 하이퍼카 시안을 선보였다.




현재를 기억하는 발자취이자 미래를 향한 발걸음이다. 결과적으로 람보르기니 역시 페라리와 마찬가지로 거스를 수 없는 흐름에 편승, 순수 전기에 발을 들이며 내연기관과 작별할 것으로 예측한다.

그 어떤 것보다 순수하고, 고급스러우며, 강력한 것이라고 추앙받던 존재도 세월 앞에서는 그저 ‘역사의 한 페이지를 장식한 유닛’ 그 이상도 그 이하도 아니다.

수많은 사람이 그리워하겠지만, 언제 그랬냐는 듯 과도기의 종말을 고할 고성능 전기모터에 환호할 것이 명확하다.



그렇다면, V12의 자리를 대체할 일렉트릭 모터의 현주소는 어떨까? 업계는 “기존에 없던 완전히 새로운 유닛이 대안으로 떠오른 만큼, 한 차례 지각변동이 일어날 것“이라고 주장한다.

주류가 계속해서 주류로 머물 수 없을 것이란 의미다.

실제로, 고성능 전동화 파워트레인 기술을 선점한 비주류 및 신생 업체가 시장의 주목을 받고 있다.



로터스, 피닌파리나, 리막 등이 대표적이다.

먼저 로터스는 에비야로 2,000마력의 목표출력을 갖춘 고성능 전기모터로 EV 하이퍼카 엔지니어링 측면에서 새로운 표준을 제시한다.

로터스 CEO 필 포팜은 "에비야는 영국은 물론 전 세계 하이퍼카 시장의 새로운 장이며, 100% 전동화를 이룬 단 하나의 하이퍼카"라고 설명했다.



고성능 전기모터는 프론트, 리어 액슬에 각각 2개씩 총 4개가 부착되고, 고효율 배터리는 시트 바로 뒤편에 들어간다.

윌리엄 어드밴스드 엔지니어링과 협업을 통해 완성된 4개의 모터는 무려 2,000마력(목표수치)의 힘을 내며, 최고속도 시속 340km에 달하는 퍼포먼스의 근간으로 자리한다.

이어 피닌파리나는 제조사로서 첫 발을 내딛는, 그 첫 모델부터 1,900마력의 힘을 지닌 괴물 바티스타를 내놨다.




모터를 각 바퀴에 하나씩 맞물려 토크만 해도 내연기관에서는 절대 상상할 수 없는 234.7kg·m를 내는 등 전 세계 자동차 시장에서 가장 빠른 가속을 자랑한다.

정지 상태에서 시속 100km까지 도달 시간도 2초가 채 안 되고(F1 머신보다 빠른 수치다), 시속 300km까지 걸리는 시간 역시 12초 이내다. 최고속도는 시속 349km에 이른다.

피닌파리나는 바티스타 개발을 위해 고성능 전기차 회사 리막과 손을 잡는가 하면, 페라리, 포르쉐 등에서 연구원을 영입하는 등 노력을 기울였다.




고성능 전기모터 설계에 일가견 있는 신생업체 리막은 2009년 설립된 회사로, 현재 고성능 전기차 시장에서 독보적인 위치를 점하고 있는 신흥강자다.

고성능 전기차 기술의 핵심인 고전압, 고전류 등 고부하 상황에서 안정적이면서도 유연하게 차량 성능을 제어하는 것으로 업계의 인정을 받고 있다.

시장은 물론 산업의 이목은 끈 리막은 2016년식 C-원이었는데, 드래그레이스에서 날고 긴다는 내연기관 슈퍼 스포츠카들의 콧대를 처참히 짓밟으며 시대가 바뀌고 있음을 만천하에 드러냈다.



C-원의 도전장을 받은 모델에는 페라리 하이퍼카 라페라리도 있었다. 2년 뒤인 2018제네바모터쇼에서는 후속작 C-투를 공개하면서 1,888마력, 0-100km 1.85초라는 믿기지 않는 숫자로 수식했다.

돌풍의 주역 리막은 높은 기술력을 인정받으며 현재 앞서 설명한 피닌파리나를 비롯, 많은 제조사와 협력하고 있다.



주목할 만한 업체는 포르쉐, 현대자동차, 기아자동차로, 앞에서부터 지분 10% 인수, 854억 원 투자, 213억 원 투자를 실시했다.

이 가운데 현대자동차와 기아자동차는 합산 1,000억 원 이상의 투자를 단행하며 게임 체인저를 자처하고 나섰다.

대중적인 프레임을 깨고 고성능 전기차 시대를 선도하는 브랜드로 거듭나겠다는 의지가 담긴 행보다.

양사는 리막과의 협업을 기반으로 2020년까지 N브랜드 미드십 고성능 전기 콘셉트카를 선보이고, 이후 양산을 추진할 방침이다.

현대, 기아자동차의 이 같은 움직임 이면에는 전 세계 전기차 시장 증가세에 있다.
 
우선 세계 전기차 시장의 판매 대수는 2014년 13만 4,000대에서 2018년 94만 2,000대로 증가했으며, 그 중 고성능 전기차는 4만 5,000대에서 25만 4,000대로 연평균 57% 상승하는 등 계속해서 볼륨을 키우는 중이다. 숫자는 거짓말을 하지 않는다.

강력한 출력을 내는 모터는 막을 수 없는 물결이다.

머지않아 하이클래스 시장은 전동화 파워트레인으로 재편될 것이다. 환경과 규제가 만들어낸 새로운 워너비다. 왕좌에 오를 고성능 전기모터가 만들어 나갈 앞으로의 시장을 기대해 본다.


◆ 역사에 남을 V12 모델 TOP 5

엔초 페라리:



페라리 설립자 엔초 페라리의 이름을 따 만든 12기통 미드엔진 하이퍼카다.

2002년부터 2004년까지 단 400대만 생산됐고, 카본 파이버 보디, 카본 파이버 세라믹 브레이크 등 포뮬러 원 기술을 대거 적용한 것이 특징이다.

차체 곳곳에 바람구멍을 파 공기역학 측면에서도 놀랄만한 성능을 뽐낸다.

엔진은 F140B 65° V12 가솔린 자연흡기로, 7,800rpm에서 최고출력 651마력을 발휘한다.

변속기는 6단 F1 기어박스로, 모든 힘을 뒷바퀴로 보낸다.

정지 상태에서 시속 100km까지 가속을 3.14초에 끝낸다. 시속 161km까지도 6.6초면 충분하다. 최고속도는 시속 355km다. 디자인은 피닌파리나에서 담당했다.

차체 크기는 길이 4,702mm, 너비 2,035mm 높이 1,147mm다. 무게는 1,480kg. 후속작은 라페라리다.


람보르기니 아벤타도르:



람보르기니의 플래그십 미드엔진 슈퍼 스포츠카다.

2011년부터 현역으로 뛰고 있다.

모델 라인업은 아벤타도르S, 아벤타도르SVJ로 나뉘며, 이 가운데 상위 모델인 아벤타도르SVJ는 2세대 L539 60° V12 6.5ℓ 가솔린 엔진을 얹어 최고출력 759마력을 내뿜는다.

7단 자동과 맞물리며, 정지 상태에서 시속 100km까지 가속을 단 2.8초에 끝낸다. 시속 200km까지도 8.6초면 충분하다. 최고속도는 시속 349km에 이른다.

크기는 길이, 너비, 높이 4,780mm, 2,030mm, 1,136mm고, 무게는 1,525kg이다.


페라리 812 슈퍼패스트:



F12베를리네타의 후속작이자 현존하는 페라리 모델 라인업 중 가장 강력한 힘을 내는 프론트 미드엔진 그랜드투어러다.

엔진은 엔초 페라리와 같은 계열이자 전 세계 올해의 엔진상에 빛나는 F140GA V12 6.5ℓ다.

8,500rpm에서 최고 789마력을 내고, 7단 듀얼 클러치와 맞물려 모든 힘을 뒤로 보낸다.

정지 상태에서 시속 100km까지 도달 시간은 2.9초, 최고속도는 시속 340km다. 크기는 길이 4,657mm 너비 1,971mm 높이 1,276mm다.

무게는 1,744kg. 참고로 페라리 V12 계보의 마지막을 장식할 확률이 높다. 그러지 않길 바라지만, 시대가 그 모습을 용납하지 못하는 듯하다.


마세라티 MC12:



이 차는 2004년부터 2005년까지 단 62대만 제작된 매우 희귀한 마세라티 미드엔진 하이퍼카다.

엔초 페라리 플랫폼을 사용해 만들어졌으나 더 크고, 더 빠르며, 더 화끈하다.

엔진은 페라리 F140B에서 파생된 65° V12 6.0ℓ고, 7,500rpm에서 최고 621마력을 낸다. 변속기는 6단 F1 기어박스다.

정지 상태에서 시속 100km까지 가속은 3.8초면 끝나며, 시속 200km까지도 9.9초에 마무리 짓는다.

제원 상 수치는 다음과 같다. 길이 4,993mm, 너비 2,096mm, 높이 1,205mm, 무게 1,497kg.


파가니 와이라:



이탈리아 제조사 파가니의 미드십 하이퍼카다. 2012년 출시됐다.

엔진은 메르세데스-AMG가 파가니 전용으로 개발한 M158 60° V12 6.0ℓ 트윈터보다.
 
최고 789마력을 발휘하고, 파가니의 요청에 따라 터보 래그 감소와 응답 속도 향상을 실현한 것이 특징이다.

변속기는 7단 자동이 맞물린다.

크기는 길이 4,605mm, 너비 2,036mm, 높이 1,169mm고, 무게는 1,218kg이다.


역사를 만들 고성능 전기차 TOP 5


로터스 에비야:



올해 7월 출시된 EV 하이퍼카다.

생산은 내년부터 시작되고 단 130대만 판매된다.

인테그랄 파워트레인이 제공하는 고성능 전기모터와 윌리엄스 어드밴스드 엔지니어링의 70kWh 리튬이온 배터리 팩으로 일렉트릭 시스템을 꾸린다.

모터는 각 바퀴에 장착되고, 모터합산 목표출력 2,000마력을 실현한다.

구동은 노면 환경에 따라 앞바퀴, 뒷바퀴, 네바퀴 굴림을 오간다.

정지 상태에서 시속 100km까지 도달 시간은 3초 이내이며, 시속 300km까지는 9초가 걸린다.

최고속도는 시속 320km다. 1회 충전 주행가능거리는 400km다.

차체 크기는 길이 4,459mm 너비 2,000mm 높이 1,122mm고, 무게는 1,680kg이다.


피닌파리나 바티스타:



디자인 회사였던 피닌파리나가 자동차 제조사로 성격을 바꾸고 처음 내놓은 초고성능 전기차다.

코드명은 PF0다.

일렉트릭 시스템은 리막에서 제공하는 고성능 모터 4개와 120kWh 배터리 팩이다.

최고출력은 무려 1,900마력이고, 2초 만에 정지 상태에서 시속 100km까지 가속한다.
 
시속 300km 가속도 12초 만에 도달한다. 최고속도는 시속 349km에 달한다.

생산은 내년 시작되고 딱 150대만 판매될 예정이다.

1회 충전 주행가능거리는 451km다. 성능을 생각하면 준수한 수치다.


니오 EP9:



중국에서 만든 일렉트릭 하이퍼카다.

각 바퀴마다 335마력을 내는 모터가 달려 있어 모터합산 최고출력 1,341마력을 뿜어낸다.

0-100km/h는 2.7초, 0-200km/h는 7.1초, 0-300km/h는 15.9초다.

최고속도는 350km/h다. 차체는 100% 카본 파이버며, 그 무게는 364kg으로 가볍다.

공차중량은 배터리 무게 635kg을 포함한 1,735kg이다.

차는 서킷 폴 리카드(1:52.78), 서킷 오브 더 아메리카(2:11.30), 상하이 인터네셔널 서킷(2:01.11) 등에서 전기차로는 가장 빠른 랩 타임을 갖고 있다.

1회 충전 주행가능거리는 427km다.

제원은 길이 4,888mm, 너비 2,230mm, 높이 1,150mm로 길고 낮고 넓다. 무게는 1,735kg.


리막 C-투:



2018제네바모터쇼에서 공개된 리막의 최신작이다.

딱 150대만 생산되며, 소비자 인도 시점은 내년으로 잡혀있다.

참고로 다 팔렸다.

각 바퀴에 결합된 4개의 전기모터와 120kWh 배터리 팩 조합으로 최고 1,888마력을 내고, 0-100km/h를 단 1.85초 만에 끊는다.

최고속도는 400km/h를 넘어 415km에 이른다.

C-투는 이런 엄청난 성능을 품고 있음에도 불구하고 1회 충전 주행가능거리가 650km에 달한다.

크기는 길이, 너비, 높이 4,750, 1,986, 1,208(mm)다. 무게는 2톤에 가까운 1,950kg이다.


테슬라 로드스터:



고성능 전기차의 대명사 테슬라가 내놓을 일렉트릭 스포츠카다.

판매는 내년부터 시작된다.

아직 출시 전이라 파워트레인에 대한 자세한 제원은 공개하지 않았지만, 프론트 액슬 모터 1개, 리어 액슬 모터 2개 세팅을 기반으로 정지 상태에서 시속 100km까지 가속을 1.9초에 끝낸다고 밝혔다.

정지 상태에서 시속 400km까지도 9초면 충분하다는 게 테슬라 측의 주장. 많은 이의 기대를 한 몸에 받고 있는 상태다.

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