엔진은 죽지 않는다! 토요타, 수소로 작동하는 8기통 엔진 공개

[쿠키]

지난 17일, 토요타가 야마하와 함께 개발한 새로운 V8 엔진을 공개했다. 전기차 개발이 대세인 지금, 시대에 역행하는 8기통 엔진 공개한 이유가 무엇일까?

해당 엔진은 렉서스 RC-F에 들어간 V8 5.0L 가솔린 엔진을 밑바탕 삼았다. 그런데 가솔린 대신 수소로 작동한다. 탄소배출은 줄이되, 엔진 고유의 호쾌한 사운드는 포기하기 싫은 생각에서 비롯한 묘안이다. 수소연료 분사에 최적화하기 위해 인젝터와 실린더 헤드, 흡기 매니폴드를 새롭게 바꿨다. 실린더 뱅크 사이에 자리한 배기 매니폴드도 특징. 야마하에 따르면, 고음 영역대 배기음도 갖췄다.

성능제원도 눈에 띈다. 최고출력 449마력, 최대토크 55㎏·m를 낸다. 기존 가솔린 엔진(각각 472마력, 54.6㎏·m)보다 출력은 23마력 낮지만, 토크는 0.4㎏·m 높다. 야마하 R&D 센터의 한 관계자는 “개발 중인 엔진은 다루기도 쉽고 운전하는 재미가 있다. 프로토타입을 운전한 사람 모두 의심을 갖고 출발했지만, 마지막엔 모두 만족스러워했다”라고 설명했다.

수소연료 엔진은 내연기관의 장점을 간직하면서 탄소배출량을 줄일 수 있다. 또한, 기존 엔진의 일부만 바꾸면 되기 때문에 개발비를 줄일 수 있다. 부품 제조업체와의 상생은 덤. 그러나 특수 수소탱크를 넣어야 하고, 수소연료전지차보다 효율이 좋지 않다. 전기차 대비 부족한 충전 인프라도 무시할 수 없다.

토요타는 수소연료 엔진의 양산 여부는 공개하지 않았다. 토요타의 한 관계자는 “새 파워트레인은 아직 개발 초기 단계에 있다. 다만 모터스포츠 출전을 위해 수소 엔진 설계를 계속할 예정이다”라고 전했다.

토요타와 야마하의 인연은 오래전부터!

모터사이클과 악기로 유명한 야마하는 예전부터 토요타를 포함한 일부 자동차 제조사의 설계를 도맡았다. 1967년 등장한 스포츠카 2000GT도 그중 하나다. 크라운에 들어간 직렬 6기통 2.0L 가솔린 엔진에 2배럴 카뷰레터를 얹고, 헤드를 DOHC로 바꿨다. 최고출력은 150마력. 경쟁자였던 혼다 S800(70마력), 닛산 페어레이디(130마력)보다 강력한 성능을 자랑했다. 최고속도는 시속 219㎞, 0→시속 100㎞까지 걸리는 시간은 8.4초였다.

1984년~1998년까지는 3S-GE 엔진을 만들었다. 실린더 헤드를 알루미늄 합금으로 만들고, 점화 플러그를 연소실 가운데에 설치했다. 고온을 견디기 위해 피스톤은 알루미늄 합금으로 제작했다. 세대교체를 5번 거치며 셀리카와 코로나, MR2, RAV4, 알테자 등에 얹었는데, 그중 알테자에는 직렬 4기통 2.0L 가솔린 엔진(5세대)이 들어갔다. 가변 밸브 타이밍 시스템(Variable Valve Timing System, VVT)과 티타늄 밸브를 담았다. 최고출력은 207마력.

2010년 등장한 렉서스의 수퍼카 LFA도 야마하의 손길을 거쳤다. V10 4.8L 가솔린 엔진으로, 최고출력 560마력, 최대토크 48.9㎏·m를 냈다. 응답성을 높이기 위해 좌우 실린더 헤드를 위한 별도의 ECU를 달고, 실린더 1개 당 스로틀 밸브를 한 개씩 넣었다. 그 결과 공회전에서 9,000rpm까지 올리는 시간은 단 0.6초에 불과했다