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12기통
12기통은 실린더가 12개가 있는 엔진을 의미한다. 8기통 엔진이 고급차와 고성능 슈퍼카 엔진의 시작점이고, 10기통 엔진이 그 중간 지점이라고 한다면 12기통은 그야말로 최고급차와 하이퍼카에 탑재된다.
역사
현대적인 승용 12기통 엔진의 시작은 1987년에 나온 비엠더블유(BMW)의 V12이다. 750il에 첫 선을 보인 5리터 V12는 승용차애는 처음 올라가는 12기통 엔진이었다. 고급차 시장에서 메르세데스-벤츠(Mercedes-Benz) 보다 후발 주자였던 비엠더블유는 V12 엔진을 내놓으면서 위상이 크게 높아졌다. 당시만 해도 12기통 엔진은 페라리(Ferrari)와 람보르기니(Lamborghini) 등 몇몇 슈퍼카에만 국한된 것이었기 때문에 승용차에 V12 엔진을 얹는다는 것은 쉽게 생각할 수 없는 일이었다. 비엠더블유의 첫 V12 엔진은 SOHC 방식에 5리터의 배기량으로 300마력의 출력을 발휘했다.[1] 비슷한 시기의 포르쉐 911이 250마력 내외였으니 승용차로서는 넘치는 힘으로 평가받았다. 비엠더블유에 자극받은 메르세데스-벤츠는 얼마 지나지 않아 DOHC 방식의 V12 엔진을 600SEL에 얹어 비엠더블유에 응수했다. 비엠더블유도 V12 엔진의 배기량을 5.4리터로 늘린 326마력 버전을 750il과 850에 얹었다. 두 회사의 V12 경쟁은 90년대 중반 이후로는 소강 상태였다. 비엠더블유는 V12 엔진의 850을 단종 했고 벤츠도 400마력 이상의 업그레이드를 진행하지 않았다. 그러다 비엠더블유와 폭스바겐(Volkswagen)이 차례로 12기통 엔진을 내놓고 메르세데스-벤츠가 트윈터보를 도입하면서 새로운 국면을 맞았다. 이때부터 승용 12기통 엔진은 완전히 독일 자동차 회사의 전유물로 변했고 이 양상은 지금까지도 그대로 전해지고 있다. 과거와 다른 것은 터보가 접목되면서 비엠더블유도 본격적으로 출력이 높아진 것이다. 비엠더블유는 메르세데스-벤츠와 비교했을 때 출력 면에서 우위를 점하고 있었지만 V12만은 자연흡기의 한계 때문에 한수 접고 있었다. 하지만 진보적인 트윈 터보 시스템에 힘입어 V12의 출력도 어깨를 나란히 하고 있다.[2]
구조
V12/W12
12기통 엔진은 대부분 브이(V)자 모양으로 갈라진 두 개의 실린더 블록에 실린더가 각각 여섯 개씩 들어 있는 V12 구조로 되어 있다. 다만 폭스바겐 그룹에 속한 벤틀리(Bentley)와 아우디(Audi)는 W12 엔진을 쓰고 있다. 실린더 수가 12개라는 공통점은 있지만 엔진 구조가 전혀 다르다. V12 엔진은 직렬 6기통 엔진 두 개를, W12 엔진은 직렬 3기통 엔진 네 개를 나란히 묶어 놓은 꼴이다. 어느 쪽이 더 좋고 나쁘다고 이야기하기 어렵지만, V12 엔진이 태생적으로 공간을 많이 차지할 수밖에 없는 구조다. 엔진이 들어갈 공간과 엔진이 내는 큰 힘을 감당할 수 있는 튼튼한 뼈대를 갖춘 차가 아니면 V12 엔진을 얹을 수 없다.[3] V12의 역사는 상당히 오래되었다. 2차 대전 이전 자동차 엔진은 8기통이 대중적이었고 12기통도 조금 비싼 엔진이였다. 물론 5.0L 후반 배기량에 최소 400마력이 아닌 2.0L에서 3.0L의 배기량에 100~150 정도의 마력을 내었다. 그리고 비행기 엔진에서는 성형엔진과 함께 활약을 했다. 전차의 엔진도 V8과 V12가 주류였는데, 대표적인 엔진은 당대 최고라고 칭송받았고 전설적인 활약을 한 티거와 판터의 기동력을 제공한 메르세데스-마이바흐(Mercedes-Maybach) 엔진과 기동력만 최고였던 크롬웰, 나름 준수했던 코멧의 미티어(Meteor), T-34·T-34-85와 KV-1·IS-2에 장착했던 V-2 디젤 엔진이 있다. 그리고 대전후 경제부흥과 그에 따라 늘어난 레이싱 대회와 자동차 회사 그리고 폭발적으로 늘어난 과학기술에 힘입어, V12는 고급차와 스포츠카에 안착을 했다. 아직까지도 메르세데스-벤츠(Mercedes-Benz)와 비엠더블유(BMW), 아우디(Audi), 페라리(Ferrari), 람보르기니(Lamborghini), 애스턴마틴(Aston Martin), 롤스로이스(Rolls-Royce), 벤틀리(Bentley), 파가니(Pagani), 토요타(Toyota) 등에서 사용하고 있다. 레이싱에서는 의외로 사용이 드물어 포뮬러원(Formula 1) 정도에서나 찾아볼 수 있었는데, 그나마도 V12가 상징인 페라리 같은 일부 회사만 사용했다. V12는 V8/V10 자연흡기, V6 터보와 혼용시기를 거쳐 페라리 티포 044 V12 3.0L을 마지막으로 1995년까지 쓰였다. F1 엔진은 V6 터보가 퇴출된 이후 주력으로 V10 3.5L/3.0L 엔진이 사용되었고, 2006년에 가서는 레귤레이션 변경으로 V8 2.4L가 사용되다가 2014년부터 V6 1.6L 터보로 바뀌었는데 이쯤부터 소리가 안 좋아졌다. 협각 V6 엔진을 2개 붙여 만든 W12 엔진도 아우디-폭스바겐에서 사용된다. 2018년 3월, 독일 정부는 대배기량 내연기관의 환경 규제 기준을 강화하면서 비엠더블유의 12기통 엔진의 인증을 취소하고 2019년 10월 이후엔 생산 및 판매조차 할 수 없도록 조치했다. 2018년 중순부터는 모든 브랜드의 4.5L 이상의 대배기량 엔진이 새로운 기준에 따라 환경 검사를 통과해야 2019년 10월 이후로 계속 생산할 수 있게 되어, 독일 자동차 회사들의 귀추가 주목된다. 일단 롤스로이스에서는 이러한 결과를 예상하고, 전기자동차 시대에 맞는 새로운 파워트레인을 구상하고 있다. 디젤 엔진도 존재한다. 대표적으로 아우디의 V12 6.0L TDI 엔진이 존재했고, 만(MAN), 이스즈(Isuzu), 미쓰비시후소(Mitsubishi Fuso) 등 대형 상용차들도 12기통이 존재했었다. 철도차량에도 많이 사용되는데, 새마을호로 유명했던 DHC 디젤자동차나 미국의 제너럴일렉트릭(GE) 에볼루션 시리즈가 V12를 사용하고 있다. 그 외 12기통 디젤 엔진이 선박용 마린 엔진으로 사용되는 것도 흔하게 볼 수 있다.[4]
F12
F12는 스바루(Subaru)의 수평대향 12통(Flat twelve) 엔진이다. 일반도로 주행용 차량의 엔진이 아닌, F1 팀에 엔진을 공급하려고 스바루와 공동으로 개발되었으나 성능문제로 불발되었다. 수평대향 방식은 직렬 방식과 V형 방식보다 무게중심점이 낮은데, 이를 활용하려고 모터스포츠에서 먼저 채용했다. 하지만 수평대향 방식의 단점인 넓은 폭 때문에 차체가 커지는것과 컴팩트한 V6 터보에 밀려 사라졌다. 디젤 엔진으로는 특이하게 수평대향 엔진이 보편적인 일본의 철도차량에서도 나오는데 60년대 중반 니가타철공소에서 개발한 DML30 엔진이 이 구조를 택하고 있다. 터보차저 엔진으로 500마력의 고성능을 발휘하긴 했으나 문제는 예연소실 방식 엔진이라 발열로 인한 에너지 손실이나 냉각력 부족은 물론 실린더블럭 파손같은 결함이 너무 많았다.[4]
특징
희소성
12기통 엔진을 얹은 승용차는 희소성이 매우 높다. 그래서 12기통이 상징하는 화려함은 단순한 편의 장비로는 따라올 수 없다. 12기통 엔진의 승용차는 거의 독일 자동차 회사만의 전유물이라 할 수 있고, 롤스로이스와 벤틀리도 비엠더블유와 폭스바겐의 도움을 받아 최신 유닛을 선보이고 있다. 12기통 엔진의 승용차가 특별한 이유는 모델의 숫자 자체가 적을 뿐 아니라 개발하기도 쉽지 않기 때문이다. 여기서 개발은 엔진을 만드는 기술 뿐 아니라 볼륨이 적고 쓰임새가 많지 않은 12기통 엔진을 내놓을 수 있는 여유와 브랜드 인지도도 포함된다. 대중 브랜드도 12기통 엔진을 만들 수야 있겠지만 양산하기는 어렵다. 어느 정도는 럭셔리 브랜드로서의 입지가 필요하다. 단순히 성능으로만 본다면 V10 또는 V8으로도 충분하다. 하지만 12기통은 숫자가 주는 위압감이 있고 그 상징성에서 확실하게 차별화 된다. 그래서 12기통 엔진을 얹은 차는 항상 주목을 받고 유행에도 민감하지 않다.[2] 따라서 12기통 엔진은 초호화 고급승용차 아니면 최고급 스포츠카만이 채택하고 있다. 12기통의 대표적인 자동차로는 페라리 모라넬로와 람보르기니 무시엘라고 등이 있다. 12기통 이상되는 스포츠카도 있는데 16기통은 대당 가격이 100만 달러에 육박하는 부가티(Bugatti)의 베이른 EB16이 사용하고 있다.[5]
실린더 수
엔진 기통 수, 즉 실린더 수는 오랫동안 차의 고급스러움을 가늠하는 기준 중 하나로 쓰였다. 그 차는 몇 기통 엔진을 쓰는가는 차가 얼마나 고급스러운지를 확인하려는 질문을 대신하기도 했다. 기통 수, 즉 엔진의 실린더 수가 많을수록 고급차라는 인식이 사람들 사이에 널리 퍼졌기 때문이다. 실제로도 고급차일수록 실린더 수가 많은 엔진을 썼다. 자동차 업체들은 때로는 높은 출력을 얻으려고, 때로는 엔진이 만들어내는 진동을 최대한 억제하기 위해 실린더 수를 늘리는 방법을 택했다. 엔진 관련 기술 수준이 낮을 때는 실린더 수를 늘리는 게 엔진에서 원하는 특성을 얻을 수 있는 가장 효과적인 방법이었다. 엔진 실린더 수가 적은 것과 많은 것의 특성 차이가 뚜렷했다. 엔진 관련 기술이 발전한 이후로는 격차가 많이 줄었지만 실린더 수가 작고 배기량이 작은 엔진과 실린더 수가 많고 배기량이 큰 엔진 사이에는 여전히 물리적으로 극복할 수 없는 차이가 존재한다. 높은 출력과 적은 진동이라는 특성이 공존할 수 있는 가장 기본 개념이 실린더 수를 늘리는 것이라는 사실은 변하지 않기 때문이다. 대량 생산되고 있는 승용차 가운데 엔진 실린더 수가 가장 많은 것은 초호화 초고성능 스포츠카인 부가티 시론이다. 시론을 움직이는 8.0L 엔진의 실린더 수는 무려 16개다. 1500마력에 이르는 출력으로 2인승 스포츠카를 시속 400km 이상의 속도로 달리게 한다. 이렇게 실린더가 많은 것은 자동차에서도 아주 예외적이어서 현실적으로 생각할 수 있는 최고급차의 엔진은 12기통이 한계다. 실린더가 많을수록 효율이나 성능, 복잡한 구조로 인한 설계와 생산의 어려움 등 여러 면에서 단점이 늘어나기 때문이다.[3]
연비 관련 규제
V12 엔진 고유의 장점과 대중적인 자동차에서는 경험할 수 없는 특별함을 손에 넣을 수 있다는 사실이 소비자들의 만족감을 더한다. 그러나 엔진 기술 발전 덕분에 출력 면에서는 6기통이나 8기통만으로도 V12 엔진을 능가하는 성능을 내는 것도 많다. 무엇보다도 갈수록 강화되는 세계 여러 나라의 배기가스와 연비 관련 규제는 다기통 대배기량 엔진이 설 자리를 점점 좁히고 있다. 기업평균연비(CAFE) 기준을 위반하면 벌금을 내야하는 미국이 대표적인 예다. 생산과 판매량은 적지만 수익을 충분히 내는 럭셔리 및 프리미엄 브랜드들은 기꺼이 벌금을 내 왔지만 판매대수에 비례해 벌금 액수가 커지므로 부담도 함께 커지고 있다. 이러한 시대적 흐름 때문에 V12 엔진을 포기하는 브랜드들도 있다. 메르세데스-AMG와 비엠더블유가 대표적이다. 이 두 브랜드는 2018년 당시 판매하고 있던 차량 이후로 V12 엔진 모델을 내놓지 않겠다고 발표한 바 있다. 사실 판매량을 완전히 무시할 수 없는 프리미엄 브랜드들에게는 V12 엔진이 계륵 같은 존재이다. 판매 대수가 많지 않은 만큼 개발과 생산에 들이는 비용 대비 수익을 충분히 내기 어렵기 때문이다. 럭셔리 브랜드 중에서는 V12 엔진에 대한 입장이 굳건한 경우도 많다. 점점 V12 엔진을 포기하는 브랜드들이 늘어나는 흐름 속에서 V12 엔진 차가 점점 더 특별한 존재가 되고 있기 때문이다.
- 메르세데스-벤츠(Mercedes-Benz) : 이미 V8 4.0L 트윈터보 엔진으로 V12 6.0L 트윈터보 엔진을 능가하는 성능을 낼 수 있다. 엔진이 작고 가벼울수록 역동적인 주행 특성을 만들어내기에 유리한 점도 있다. 물론 메르세데스-벤츠는 브랜드 성격에 따라 미래 전략을 달리하기 때문에 최고급 브랜드인 메르세데스-마이바흐의 최고급 모델인 S 650에서는 V12 엔진의 명맥이 이어질 것이라고 한다.
- 비엠더블유(BMW) : 배기가스 규제에 좀 더 효과적으로 대응하기 위해 비엠더블유 브랜드로 팔리고 있는 V12 엔진 모델은 M760Li xDrive 하나뿐이다. 자동차 업계에서는 비엠더블유가 플러그인 하이브리드 자동차 기술로 V12 엔진의 공백을 보완할 것이란 예측을 하고 있다.
여러 럭셔리 브랜드의 책임자들은 한결같이 V12 엔진을 지켜나갈 것이라고 이야기한다. 아직 많은 소비자가 V12 엔진 모델을 고집한다는 이유에서다. 그들은 하이브리드 같은 전동화 기술을 더하더라도 V12 엔진의 명맥은 이어질 것이라고 주장한다. V12 엔진은 여전히 특별한 차를 원하는 사람들의 마음을 움직이는 상징성을 지니고 있기 때문이다.
- 롤스로이스(Rolls-Royce) : V12 엔진을 고수하는 브랜드 중 하나다. 롤스로이스 수장은 법규가 허락하는 한 V12 엔진을 쓸 것이라고 인터뷰한 바 있다.
- 람보르기니(Lamborghini) : V12 엔진은 람보르기니의 전통과 유산의 일부라고 할 수 있다. 람보르기니가 생산하고 있는 최상위 스포츠카인 아벤타도르 S에 V12 엔진이 쓰인다.
- 에스턴마틴(Aston Martin) : 새로 V12 엔진을 개발하는 업체다. 애스턴마틴은 2016년 새로 선보인 DB11부터 새로 개발한 V12 5.2L 트윈터보 엔진을 쓰기 시작했다. 애스턴 마틴은 메르세데스-AMG(Mercedes-AMG)로부터 V8 엔진을 공급받지만 최상위 모델에 쓰는 V12 엔진은 독자적으로 설계하고 생산하기로 방침을 정했다. DB11을 시작으로 다른 모델에도 쓰일 예정인 새 엔진은 시판되고 있는 승용차에 쓰이는 V12 엔진 중 가장 새것이다. 다른 업체의 엔진들은 대부분 이전에 쓰이던 것을 꾸준히 개선하는 데 그치고 있지만 애스턴 마틴의 것은 거의 백지 상태에서 새로 개발한 것이나 다름없다.
- 페라리(Ferrari) : V12 엔진을 브랜드의 핵심 유전자 중 하나로 내세우고 있는 곳 중 빼놓을 수 없는 곳이다. 페라리가 판매하고 있는 모델 중에는 812 수퍼패스트와 GTC4 루소에 V12 엔진이 쓰이고 있다. 페라리는 당분간 V12 엔진을 포기하지 않겠다는 의지가 분명하다. 규제에 대응하고 시장의 요구에 부응하면서 V12 엔진을 지키기 위한 복안도 갖고 있다. 2010년 제네바 모터쇼에서 공개한 599 HY-KERS 콘셉트카는 당시 시판되고 있던 고성능 스포츠카인 599 GTB의 V12 엔진에 하이브리드 기술을 반영한 차였다. 판매 중인 V12 엔진 모델에는 하이브리드 기술이 반영되지 않았지만 페라리는 필요하다면 언제든 제품화할 수 있다는 입장이다.[3]
각주
- ↑ 채영석 기자, 〈BMW와 효율성, 그리고 12기통 엔진〉, 《글로벌오토뉴스》, 2009-08-11
- ↑ 2.0 2.1 한상기 기자, 〈승용차의 12기통 엔진, 최고급 세단의 꼭지점〉, 《글로벌오토뉴스》, 2009-07-27
- ↑ 3.0 3.1 3.2 류청희 자동차 칼럼리스트, 〈고급車의 조건… ‘V12’ 심장을 가져라〉, 《동아닷컴》, 2018-08-31
- ↑ 4.0 4.1 〈12기통〉, 《나무위키》
- ↑ 〈차량 엔진 기통수 '성능 좌우하는 '차의 심장'〉, 《LA중앙일보》, 2006-06-27
참고자료
- 〈12기통〉, 《나무위키》
- 〈차량 엔진 기통수 '성능 좌우하는 '차의 심장'〉, 《LA중앙일보》, 2006-06-27
- 한상기 기자, 〈승용차의 12기통 엔진, 최고급 세단의 꼭지점〉, 《글로벌오토뉴스》, 2009-07-27
- 채영석 기자, 〈BMW와 효율성, 그리고 12기통 엔진〉, 《글로벌오토뉴스》, 2009-08-11
- 류청희 자동차 칼럼리스트, 〈고급車의 조건… ‘V12’ 심장을 가져라〉, 《동아닷컴》, 2018-08-31
같이 보기
