자동차 연비 구조 교과서 - 지적생활자를 위한 교과서 시리즈

이정원

르노코리아자동차중앙연구소CO2TFTPilot.서울대학교에서기계공학을전공하고,내연기관연구로석사학위를받았다.2003년에르노삼성자동차(現르노코리아자동차)에입사해십여년동안가솔린·LPG·디젤엔진을개발했으며,여러프로젝트업무를수행했다.2018년에는중국조인트벤처에합류해전기차개발프로젝트를지휘하기도했다.

2020년국내업무로복귀했으며이후에는바쁜직장생활중에도불구하고자동차와관련해서다양한정보를일반대중에게전달하는글쓰기를시작했다.브런치·콘텐타·아웃스탠딩같은여러매체에기고중이며,국민대·10월의하늘(한국도서관협회행사)등에서강연을진행했다.자동차산업현장에서쌓은지식과안목을대중과나누고픈열망이있다.앞으로도정확한정보와명쾌한표현을목표로글쓰기를꾸준히해나갈예정이다.

머리말연비가좋은자동차를타고있습니까

0장연비란무엇인가?
0-1연비의정의와실체
0-2자동차회사가정하는공인연비
0-3공인연비와실연비의차이

Column계기판에표시된연비,어떻게계산할것일까?

1장연비운전의출발점,엔진구조를이해하다
1-01엔진배기량과연비
1-02기통하나의크기는500cc우유갑만하다
1-03가솔린엔진의특성과연비
1-04가솔린엔진의약점을극복한밀러사이클엔진
1-05앳킨스사이클엔진의구조
1-06한번에강하게폭발하는디젤엔진
1-07유지비가적게드는LPG엔진
1-08유가가오르면생각나는바이오연료엔진

Column연비와총보유비용의관계

2장변속기를이해하면연비가보인다
2-01기본에충실한수동변속기
2-02편안한운전을위한선택,자동변속기
2-03연비를잡은자동변속기,DCT
2-04무단변속기,고무벨트와폴리로단수를없애다
2-05기어변속을해야하는이유
2-06운전자의마음을발끝으로읽는변속패턴
2-07다양한경험을할수있는멀티모드
2-08앞뒤바퀴모두에동력을전달하는4WD

Column공인연비를측정하는방법

3장고연비를위한운전메커니즘
3-01고속도로에서는브레이크를밟지말고달려라
3-02급가속은절대하지마라
3-03자주추월할수록기름을길바닥에버리는것과같다
3-04정차시에N단으로둬도연비에는큰영향이없다
3-05내리막에서는N단으로놓지말라
3-06제일높은기어단수에서최대한낮은rpm을유지한다
3-07정속주행연비를높이고싶으면크루즈기능을사용하자
3-08예열을충분히하면연비에좋은네가지이유
3-09겨울철혹한기연비에영향을주는요인들
3-10더운여름철연비에영향을주는요인들
3-11연비를올리려면실내주차장에주차하라
3-12기름값을아끼는에어컨작동법
3-13차량실내외의온도차이를줄여주자
3-142분이상차를세워둔다면시동은꺼두자
3-15거리가좀멀어도자동차전용도로를이용한다
3-16오르막과내리막에서는기어를저단으로바꾼다
3-17시내주행연비를아끼는네가지방법
3-18고속도로에서는정속주행을한다
3-19트렁크에실린짐을줄여보자
3-20주유할때,가득넣지말자
3-21경고가뜨기전에미리미리주유하자
3-22연비를올리고싶다면차계부를쓴다
3-23주유소마다가격이다른이유를파악한다
3-24기름값의정체를알아두자

Column연비측정에쓰는주행모드

4장연비에영향을주는엔진의특징
4-01린번엔진,연료하나도놓치지않는다
4-02GDI엔진,연료를실린더안에서직접쏴준다
4-03작지만힘센터보엔진
4-04연료를분사하는여러방법
4-05MBT,과하지도모자라지도않는최적의타이밍
4-06엔진노킹,최적의효율로가는길을막는장애물
4-07수입차에는고급휘발유를넣어야하나?
4-08VVT시스템,밸브를여는시점을상황에맞게조절하다
4-09가변실린더기술,불필요한실린더는쉬게하다
4-10엔진을빨리따뜻하게만들려는노력
4-11차가멈추면엔진도멈추는ISG기능
4-12다음출발을위해기다리는공회전과퓨얼커트
4-13DPF,디젤차량의분진을해결하다
4-14EGR,배기가스를다시연소실로되돌려사용하다
4-15SCR,다시클린디젤로돌아가기위한비용
4-16피처럼엔진을돌아다니는엔진오일
4-17연료첨가제를넣으면새차처럼깨끗해질까?

Column실연비에도움이되는기술을적용하면벌금이줄어든다

5장연비에영향을주는자동차특성
5-01자동차는가벼워야멀리간다
5-02자동차디자인에녹아있는유체역학
5-03SUV가세단보다연비가나쁜이유
5-041년에한번휠얼라인먼트체크는꼭하자
5-05적정타이어압을유지하는것이이득
5-06용도에맞는타이어선택과주기적인관리
5-07에어컨은에너지가많이든다
5-08필요한전기는그때그때만들어쓴다
5-09이동만책임지는마일드하이브리드차량의엔진

Column토요타는하이브리드특허를왜공개했을까?

6장하이브리드와전기차의연비
6-01이산화탄소규제와전동화
6-02하이브리드,전기차와내연기관차사이의변종
6-03플러그인하이브리드,전기차로한발짝다가서다
6-04회생제동,달리는동안버리던에너지를재활용하다
6-05모자라면모터로채우고,남으면배터리에충전한다
6-06사람도엔진도다시움직이게하는것이제일힘들다
6-07연비를높이려면전기차의주행원칙을지켜라
6-08너무추운날,완전방전이되는일을피하자
6-09추위에강하며버리는열을재활용하는배터리

Column전기차가환경에더안좋을수도있다?

부록
참고문헌
찾아보기

자동차는어떻게고연비를실현하는가?
공학으로이해하는고연비메커니즘의비밀

요즘자동차는똑똑하다.운전패턴을학습해서스스로최상의주행상태를유지한다.게다가운전자가미숙하더라도차체의균형을바로잡고,차선을유지하며,알아서브레이크를밟기까지한다.문제는똑똑한만큼복잡해졌다는점이다.일반인이이해하기에자동차메커니즘은너무복잡해졌다.
연비와관련해서도마찬가지다.초보자든베테랑이든연비라는주제가나오면너도나도한마디씩하기마련이지만,대부분막연한얘기뿐이다.심지어잘못된정보를사실인양주장하기도한다.이역시자동차공학에익숙하지않은일반인이이해하기에는자동차구조가심히복잡해진탓이다.
《자동차연비구조교과서》는20년경력의엔지니어가자동차를직접개발한경험을바탕으로연비가무엇인지,연비를개선하는기술의원리가무엇인지등을알려준다.자동차업계와무관한일반인도쉽고빠르게자동차연비의실체에다가갈수있게도와준다.
가변실린더,듀얼클러치변속기,터보차저등연비를개선하기위해탑재한기술전반을소개하며,이기술들의작동원리를간결하게핵심만짚어설명한덕분이다.여기에독자의이해를돕는사진과그림,도표자료들을충실히책에담았다.일반독자에게다가가기위한저자의이같은노력은자동차공학이어렵고복잡하다는편견을불식하기에충분하다.
누구나이책을계기로자동차연비라는주제를정확하고깊게이해하는발판을마련할수있을것이다.이책은근거없는편견과견해에기대지않고,오로지공학적측면에서연비라는주제를파헤치기때문이다.어렴풋이자동차연비를이해하던단계에서벗어나오롯이알아가는경험을선사한다.

자동차를바라보는또다른관점
고연비기술로분석한자동차구조와원리

연비를알면자동차의구조와원리도함께보인다.자동차기술의발전은연비개선을위한경주와도같았기때문이다.평소자동차구조와기술이복잡하게느껴졌거나자신의자동차지식이피상적이라고느낀사람이라면《자동차연비구조교과서》가전보다깊은안목을안겨줄것이다.
이책은철저히공학자의시선으로연비를해석한다.‘연비가무엇인지’부터명확히정의내리면서이야기를시작하며,이어서자동차의핵심이자연비기술의고갱이를이루는엔진과변속기의구조와원리를해설한다.각장에서엔진과변속기를따로설명할만큼상당한지면을할애하는데,이책에연비를올리는운전기술과조언만담겨있다고생각한사람이라면놀랄지도모른구성이다.
‘막연함에서명확함으로’이책이지향하는바다.고연비기술의중심에있는엔진과변속기를명확하게모르고서는자동차를이해하는수준을끌어올릴수없다.엔진과변속기를자세히알아야자동차구조를깊이이해할수있음은물론이고,연비운전과관련한여러조언과운전술이왜타당한지를깨달을수있다.또한잘못된조언이나편견도가려낼수있다.이지점에서자동차연비를왜공학적으로이해해야하는지에대한실용적이유가드러난다.

소비자가꼭알아야할
자동차연비의공학적실체

운전자입장에서자동차연비의공학적실체를알아야할실용적이유란무엇일까.연비를기술이라는잣대로확실하게파악하고있다면,평소올바른운전습관을실천해서연비효율을개선할수있다.게다가자동차를구매한다면차량에어떤고연비기술이들어있으며,실제로연비가얼마나좋아지는지도판단할수있다.
운전습관과관련해서예를하나들어보자.정차할때D단이아닌N단에기어를두는운전자가간혹있는데,사실이런운전습관은연비측면에서별도움이안된다.최근변속기에는D-Neutral모드가탑재돼있어서다.클러치하나를빼서중립상태를유지하는이기술덕분에기어를D단에둬도에너지소모가크지않으며,차체진동도전에비해덜하다.
저자는명확한기술적이해를바탕으로현실에서연비운전을실천하자고말한다.이론을현실에서구현할수있게도와주는운전팁과조언을20가지이상정리해싣기도했다.책에서제시한운전팁은기술과원리를전제로올바른운전습관이무엇인지알려주며,이를통해차량의고연비기술을어떻게극대화할수있는지설명한다.《자동차연비구조교과서》는자동차공학과유용한운전팁을활용해현실과이론이라는두마리토끼를동시에잡는다.

경제적이득을넘어
지구환경을생각하는연비개선

연비를개선하는목적은기름값을아끼는개인의경제적이득에머물지않는다.연비가좋은차량을선택해올바른운전습관을실천하는일은갈수록심해지는기후위기문제를해결하는데일조하기도한다.차량연비를개선하면에너지소모량이줄어들고,이뿐만아니라오염물질의배출량도적어지기때문이다.
개인의경제적실익추구가지구환경에도도움을준다는사실을생각해본다면,고연비기술에관심을두고운전습관을개선하는일을마다할이유는없어보인다.이책으로자동차고연비기술의구조와운전술을이해해보자.자동차를사랑하는마니아와연비에관심이있는운전자누구나이책을활용할수있다.자동차지식을넓히고,자신의경제적이익을도모하며,나아가환경을지키는친환경운전이가능하다.

추천사

고연비실현은단순히기름값을아끼는방법이아니다.이책은내차와지구를동시에사랑하며동반자로함께살아가는법을가장쉽게알려준다.
-정주환,前카카오모빌리티대표

자동차분야에서20년을보낸저자가일반운전자를대상으로메커니즘관점에서연비를설명한다.내수업에가져와활용하고싶을만큼명쾌한설명과알찬내용으로가득하다.
-최회명,가천대학교기계공학과자동차전공교수

누가나에게연비와자동차메커니즘의관계를묻는다면자신있게이책을추천하겠다.이제잘모르는분야를억지로아는체하지않아도된다.
-박신형,서울시립대학교교통공학과교수

어렵고생경한자동차이야기를친구처럼풀어주는책.요즘같은고유가시대에자가운전자라면일독을추천한다.
-김동성,서울연구원교통분야연구원