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자동차 변속기를 이해하자

자동차의 엔진만큼이나 중요한 부품이 변속기다. 변속기가 있어야 엔진이 발생시킨 힘을 제대로 활용할 수 있기 때문이다. 그만큼 엔진과 변속기는 매우 밀접한 관계를 가지고 있다.

면허를 딴 지 얼마 안 된 초보 운전자나, 운전한지가 오래된 운전자 들이라 할지라도 변속기에 대한 투자의 노력을 하지 않아 변속기를 정확히 이해하지 못하다보니 변속기 레버의 기능들도 잘 이해를 하지 못하고 운전을 하고 있다. 노력하지 않으면 어렵게 느껴질 수 있는 변속기에 대하여 이해를 돕고자 포스팅을 합니다.

1. 변속기(Transmission)란?

자동차 변속기(Transmission)는 엔진에서 발생하는 힘을 주행 상황에 맞는 힘의 크기와 회전수로 바꿔 바퀴에 전달하는 장치입니다. 만약 엔진과 바퀴가 변속기 없이 연결되어있다면 차를 정지했을 때 시동도 바로 꺼지게 될 것입니다.

일반적인 자동차 내연기관은 일정한 속도에서 토크(torque, 엔진을 돌리는 힘)가 최대가 됩니다. 따라서 자동차가 달리기 시작할 때는 더 강한 토크와 낮은 회전을 필요로 하며 속도가 빨라짐에 따라 토크보다도 회전속도가 필요하게 됩니다.

변속기는 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해서 기어를 사용하여 출발할 때는 회전속도를 줄이면서 토크를 늘려주고, 속도가 빨라지면 회전을 높이는 역할을 합니다.

2. 변속기의 역사

자동차 변속기는 1895년 프랑스 르네 파나르와 에밀 레바소르가 엔진의 동력을 나눌 수 있는 변속기 개념을 처음 도입한 것이 시초입니다. 당시 변속기는 2단 수동 변속기로 엔진의 동력을 효율적으로 활용하기 위해 개발되었습니다.

이후 기술이 발전함에 따라 더욱 복잡한 변속기 개발이 가능해졌고 일부 중장비들의 경우 무려 25단에 이르는 기어를 갖추는 등 용도와 크기가 다양한 변속기들이 나타나게 되었습니다.

3. 수동 변속기(Manual Transmission)와 자동 변속기(Automatic Transmission)

①수동 변속기(Manual Transmission)

수동 변속기는 동력 전달을 제어하는 장치인 클러치를 발로 제어하면서 운전자가 직접 변속을 시도하는 방식입니다. 수동 변속기에 익숙해지면 엔진 관성을 이용한 동력 전달 방법을 익힐 수 있고 기어를 자신의 주행목적에 맞게 오르내릴 수 있습니다. 다시 말해 운전의 재미를 느낄 수 있다는 것이다.

자동 변속기에 비해 구조가 간단하며 고장이 적고 유지 보수가 쉬워 비용도 적게 든다는 장점이 있다. 변속에 능숙하기만 하다면 연비까지 높일 수 있다. 하지만 변속이 서툰 경우에는 엔진이 정지할 가능성이 있고 변속 충격으로 인해 동승자의 승차감을 방해한다는 단점이 있다.

② 자동 변속기(Automatic Transmission)

자동 변속기는 클러치 페달 없이 자동차의 주행 속도와 부하에 맞춰 자동으로 최적의 토크를 얻도록 변속해주는 방식이다. 수시로 변속해야 하는 번거로움이 없어 운전 조작이 쉽고 초기 구동력이 크며 가속하거나 감속할 때에도 충격이 적다.

고단 기어가 지속적으로 개발되면서 수동 변속기에 비해 연료 효율이 낮다는 단점도 극복해나가고 있다. 하지만 수동 변속기에 비해 가격이 비싸고 고장 시 높은 보수비용이 발생할 수 있다는 단점이 있다.

수동 변속기와 자동 변속기는 우열을 가리기 보다는 운전자의 특성에 맞게 선택하는 것이 좋다. 자신의 이용 용도와 운전 방식을 고려하는 것이 가장 합리적이라고 할 수 있다.

4. 자동 변속기의 P-R-N-D는 무슨 뜻일까?

자동 변속기에 있는 P, R, N, D 알파벳은 어떤 의미가 있는지 알아보자.

P모드(Parking)는

주차를 하거나 엔진 시동을 걸 때 사용되는 것으로 자동차가 움직이지 않도록 변속기가 잠기는 위치다. P모드로 변속할 때에는 반드시 차량을 정차한 후 변속해야 한다. 차량이 움직이는 상태에서 P모드로 변속하면 자동 변속기가 파손될 우려가 있기 때문이다.

R모드(Reverse)는

차량을 후진할 때 사용된다. 대부분의 초보 운전자들이 변속 기어를 R모드에 두고 브레이크가 아닌 가속 페달을 밟는 경우가 종종 있는데, R모드로 변속할 경우에는 더욱 신경 써야 하며 차량을 잠시 멈추는 경우에는 브레이크 페달을 밟아야 차량이 움직이지 않는다.

N모드(Neutral)는

변속기의 기어가 체결되지 않은, 중립적인 상태를 나타낸다. 주로 교통 체증 등의 상황에 의한 정차나 신호 대기가 긴 곳에 사용된다. 변속 기어가 N모드에 있을 경우, 타이어로부터의 힘이 변속기나 엔진에 전해지지 않아 엑셀을 밟아도 차가 앞으로 나가지 않는다. 다만 N모드에 두고 주행을 할 경우 급발진 사고가 일어날 수 있으며, 엔진 브레이크 고장을 유발하기 때문에 차량의 시동은 반드시 P모드에 두고 시동을 걸어야 한다.

운전시 기본기어인 D모드(Drive)는

1단에서 4단까지 변속 패턴에 따라 자동으로 변속된다.

5. 왜 자동 변속기는 P-R-N-D 순서일까?

대부분의 자동차 변속 레버의 순서는 P-R-N-D의 순서로 되어있습니다. 운전자들은 대부분 시동을 걸고 자연스럽게 R과 N을 지나 D모드에 레버를 위치시키게 된다.

원래 자동 변속기가 만들어진 1930년대부터 60년대 중반까지는 변속 레버의 순서와 위치가 제조사마다 달랐다. P모드가 없는 경우도 많았고 대부분 차를 움직이는 기본 기능인 N-D-R순서가 일반적이었다고 한다. 하지만 전진과 후진 레버의 위치가 연속으로 되어 있어 실수로 인한 사고가 빈번하게 되자 1960년대 들어 미국 정부는 표준화 작업에 나섰다.

D와 R은 중립으로 분리해 실수로 인한 사고를 최소화한 것인데, 그것이 바로 지금의 P-R-N-D순서입니다. 이 순서는 각 나라에 보편화되어 거의 모든 자동차들이 이와 같은 방식을 따르고 있다. 우리나라도 국토교통부령 제 99호 '자동차 및 자동차 부품의 성능과 기준에 관한 규칙'을 살펴보면 자동변속기의 변속 레버 순서를 이렇게 명시하고 있다.

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지금까지 자동차의 변속기에 대해서 알아봤다. 변속기는 효과적인 동력 전달을 위해 존재하는 자동차의 중요한 부품 가운데 하나로 사용법을 잘 숙지해서 활용한다면 더욱 즐겁게 운전할 수 있을 것이다. 오늘 알아본 변속기를 잘 이해하고 숙지하여 변속기의 이해로 여러분들의 건강과 자동차 관리에 도움 되어 안전운전으로 쾌적한 자동차 생활이 되시기 바랍니다.