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폭스바겐의 DSG(Direct Shift Gearbox), BMW의 DCT(Dual Clutch Transmission)
포르쉐의 PDK(Porsche Doppelkupplungsgetriebe)등은 내부적으로 거의 같은 구조를 가진 듀얼클러치 방식입니다.

토크컨버터형 자동변속기는 출발을 부드럽게 할 수 있지만 유체를 통해 동력을 전달하기 때문에 동력손실이 발생하고 이와 같은 동력손실은 연비를 나쁘게하는 요인이 됩니다.

연비가 나쁨은 더 많은 이산화탄소를 배출하는 것을 의미하기 때문에 동력전달 손실을 좋게하는 것은 연비, 성능, 배기가스 모두를 한꺼번에 해결할 수 있는 것입니다.

자동변속기가 다단화하다가 듀얼클러치 방식으로 유행처럼 번져나가는데에는 폭스바겐과 아우디의 역할이 컸습니다.
BMW는 M모델과 고성능 모델에만 적용하지만 폭스바겐과 아우디는 4,5,6,8기통에 모두 듀얼클러치 방식을 적용시켰습니다.

요즘 다시 듀얼클러치 방식이 다단화된 8단 등의 토크컨버터형 자동변속기로 방식이 바뀌고 있어 기존 듀얼클러치가 보여주는 빠른 변속을 충족시키기는 하지만 여전히 듀얼클러치만큼의 신속한 변속과 직결감은 아직은 이루지 못한다고 봅니다.

듀얼클러치 방식의 변속기는 수동을 기반으로 하기 때문에 수동변속기를 다루는 감각이 내구성을 높이는데 도움이 됩니다.
출발할 때 내부에서 습식 다판클러치가 서서히 Engaging즉 동력전달을 위해 클러치가 붙는 그 과정을 최대한 스무스하게 연출하는 것이 좋습니다.

출발할 때 스스로 차가 앞으로 나가려고하는 클리핑의 순간을 두었다가 서서히 가속패달을 전개하는 것이 클리핑을 허용하지 않고 한번에 확 밟는 것에 비해 내부의 클러치를 보호하는 방법입니다.

다음으로 스포츠 주행을 하는 상황에 대한 주법에 대해 언급하기 전에 듀얼클러치 방식의 변속기의 구조와 작동에 대한 로직을 먼저 살펴볼 필요가 있습니다.
아래의 내용은 수동변속 모드를 사용할 때를 전제로 합니다.

7단변속기를 예로 들자면 1단으로 갈 때는 2단 기어를 미리 준비하고 있다가 홀수 클러치가 뜰어지면서 바로 그 순간 짝수 클러치가 붙기 때문에 변속 시간은 0에 가까운 0.02초 정도의 찰라일 정도로 빠릅니다.

7단으로 갈 때의 상황은 톱기어이기 때문에 6단으로 가는 상황 밖에는 없으며, 당연히 내부에서는 6단을 물고 있다가 시프트 다운을 하면 즉각적으로 6단 변속이 완료됩니다.

다른 경우는 3단으로 달릴 때 혹은 5단으로 달릴 때처럼 상위 기어나 하위기어를 모두 선택할 수 있는 그런 상황인데, 듀얼클러치 방식의 변속기는 기본적으로 상위기어로 올라갈 것을 기본으로 변속로직이 짜여져있고, 가속을 하는 과정속에서는 달리면서 기어를 내리는 경우는 자연스럽게 속도에 비례해 기어를 올리는 빈도에 비해 적습니다.

하지만 그 상황이 없지는 않으며, 기계적으로 이렇게 다음 기어를 물고 있는 상황에서 하위기어를 선택하려면 예를 들어 3단에서 2단으로 변속하는 상황이라면 4단을 물고 있던 짝수축에서 2단으로 바꿔무는 시간이 필요합니다. 그래서 시프트업보다 시프트 다운은 상대적으로 변속속도가 느립니다.

하지만 여기서 설계한 사람은 이러한 상황을 보완하기 위한 로직을 걸어두었는데, 변속기는 운전자의 운전하는 상황을 보고 시프트 업을 할지 다운을 할지를 미리 준비할 수 있는 로직이 존재합니다.

예를들어 6단으로 달리다가 제동을 걸면서 시프트 다운을 수동으로 치고 있다면 최소한 제동을 거는 그 시간만큼은 기어를 내릴 확률이 높으니 내림기어를 미리 물고 있는 방식으로 변속이 진행됩니다.

제동에서 가속으로 상황이 바뀌면 다시 오름기어를 선택할 확률이 커질 것을 준비하는 것이지요.

자 그럼 아주 애마한 상황이 있습니다.
4단으로 달리면서 서서히 가속을 하는데 갑자가 추월을 해야하는 상황이라 수동으로 3단으로 변속을 해야하는 상황

변속기 입장에서는 가속중인 상황이나 5단으로의 시프트업을 기대하지 급가속이나 킥다운 상황이 아니니 3단을 물고 있을 이유가 없습니다.

그런데 그런 일은 분명 일어날 수 있는 상황이지요. 이때 3단으로 내리는 동작을 하면 변속기는 안에서 약간 시간차를 두고 변속을 마무리합니다. 예상밖의 상황이니까 시간이 걸리는 것은 어쩔 수가 없습니다.

하지만 이러한 지연을 줄이고 좀 더 빠르게 하는 조건은 가속패달을 놓고 시프트 다운을 시도하는 것인데, 제동을 걸 때처럼 가속패달을 놓는 동작으로도 변속기는 속도를 줄이는 운전자의 의도를 파악해 내림기어를 물고 있을 가능성이 커지게 됩니다.

이는 속도와 엔진 회전수 등 복합적인 변수들이 연관된 알고리즘이 있으니 이 부분을 너무 깊게 설명하는 것은 이자리에서 피하기로 하고, 중요한 것은 변속기가 가진 그 습성을 이해하고 운전한다면 좀 더 자연스러운 시프트 업다운을 연출할 수 있다는 것을 이해하는 것이 중요합니다.

토크컨버터형 자동변속기는 가속패달을 살짝 물고 있는 상황에서 시프트 다운을 하면 Rev matching기능이 없는 변속기들도 Rev matching효과가 납니다.
즉 살짝 가속패달을 물고 있는 상황에서의 시프트 다운은 크게 나쁠 것이 없지만 듀얼클러치 방식은 가속패달이 살짝이라도 물려있으면 오름기어로 갈 것을 준비하기 때문에 다운시프트는 지연될 수 밖에 없습니다.

공도에서 스포츠 주행을 하느라 변속이 분주한 그런 상황에서라면 항상 풀액셀을 하는 것이 아니라 차들의 상황을 기다리고 적정 가속을 변화무쌍하게 해야하는 그런 상황이니 중속 회전수를 유지하면서 좀 더 회전수를 올렸다가 시프트업을 하던가 아니면 그 상황에서 순간 치고 나가야하니 시프트 다운을 해야하는 상황이 모두 존재하는데, 이때 시프트 다운을 할 때는 가속패달을 놓은 상태에서 하는 것이 좋고, 혹시 2단 이상을 내려야하는 상황이라면 더욱 더 가속패달 off 상태에서 하는 것이 변속기에도 유익합니다.

언급한 변속지연을 커버하기 위해 메이커별로 나름 변속이 느려보이지 않게 하는 로직들이 들어가 있는데, 이러한 미세한 세팅은 BMW의 DCT가 폭스바겐 계열의 DSG나 아우디의 S트로닉보다 세련된 편입니다.

포르쉐의 PDK도 2세대부터는 이 부분에서 비약적으로 순발력이 좋아진 변속기를 만들기 시작했구요.
하지만 물리적으로 내부적으로 변속기는 기어를 올려서 진행할지 내려야할 지를 판단해야하는 그 변수들을 생각해야하기 때문에 우리가 흔히 '결대로'즉 정해진 패턴에 가까운 운전을 하는 것이 변속기의 자연스런 작동을 도와주는 방법이 될 수 있습니다.

듀얼클러치의 적용비율이 살짝 떨어지고 있습니다만 전 자동변속기로서 스포츠성만을 생각한다면 아무리 잘만든 토크컨버터형 변속기가 최신 듀얼클러치 방식보다 못하다고 생각합니다.

듀얼클러치 방식의 F10 M5가 토크컨버터로 바뀐 G90 M5보다 변속은 훨씬 또릿하고 중간에 Loose한 부분이 없다는면을 고려하면 신형 M3에도 토크컨버터 형으로 바뀐 것은 좀 아쉬운 부분입니다.

중요한 것은 기계의 기본적인 작동원리를 이해하고 그 설계에 적용된 소프트웨어와 알고리즘의  기본을 이해하고 운전하면 훨씬 기계를 다루는 것에 유익하다는 점입니다.

듀얼클러치를 능가하는 변속기는 여전히 수동변속기입니다만 전동화 시대에 수동까지 바라는 것은 너무나 많은 것을 바라는 것일까요?

최근 바뀐 아스톤마틴의 새 CEO가 12기통에 더이상 수동변속기를 적용하지 않기로 한다는 발표를 해서 저를 한번 더 슬프게 했습니다.

하지만 수동변속기를 적용한 스포츠카들의 중고차 가치는 천정부지로 오르거나 오를 것으로 확신합니다.

-testkwon-