행복남의 일상

수동 변속기의 장단점

우리나라 차량의 경우 기어비를 자동으로 설정해 운전 편의성을 향상시킨 변속기로 장착 비중이 90퍼센트가 넘는 자동변속기에 대해서 전번 시간에 알아봤고 이번 시간엔 10퍼센트도 안되는 적은 수자지만 운전자라면 간과해서는 안 되는 수동 변속기의 장단점에 대해 알아보자.

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1. 수동 변속기의 종류

자동차에 주로 사용되는 수동 변속기(mechanism of manual transmission)의 형식은 다음과 같다.

① 섭동 기어식(sliding gear type)

② 상시 취합식(constant-mesh type 또는 dog clutch type)

③ 동기 취합식(synchro-mesh type)

으로 3가지로 구분할 수 있고 이중 가장 많이 사용되는 형식은 동기 취합식으로서, 다음과 같은 형식들이 많이 사용되고 있다.

① 단일 동기 취합기(single synchromesh device)

예 : 보르그 워너(Borg warner)社.

② 다중 동기 취합기(multiple synchromesh device)

예 : 마찰짝이 2개 또는 3개인 동기 취합기

출처: 두산백과

2. 수동 변속기 차량의 장점

장점 ① 가격이 싸다

운전의 재미 이런 것을 떠나 가장 피부에 와닿는 것은 바로 가격이다. 수동 변속기의 경우 차량의 구입 및 유지비가 상대적으로 적게 든다.

수동 변속기(스틱)의 경우 자동변속기(오토)에 비해 신차가격부터 동일 옵션 기준 100만 원에서 200만 원 정도가 저렴하다. 이는 자동 변속 차량에는 수동에 비해 더욱 많고 복잡한 부품이 사용되기 때문이다. 또한 수동 변속기 차량은 미션 오일 교환주기가 딱 정해져 있다기보다는 클러치 디스크 교환 시 한 번씩 교환하게 되어, 사용 습관에 따라 그 교환주기가 길어질 수 있다.

장점 ② 연비가 좋다

수동변속기(스틱) 차량의 경우 자동변속기(오토)에 비하여 공인 연비가 높다. 정차 시나 기어 변속 시 엔진의 동력을 변속기와 끊어주기 때문에 잠깐이라도 연료가 절약되고 특히 이는 고속도로에서 조금 더 높은 연비를 자랑하게 되는데, 아무래도 수동의 경우 필요한 토크만큼 그에 맞추어 출력을 내는 것이기 때문에 불필요한 연료 소비를 억제하게 되고 이에 따라 약간이나마 연비가 높아지는 것을 확인할 수 있다. 물론 요즘 오토 차량들 중 1,2단 등 저단 혹은 수동 변속 기능이 추가된 차량들도 있다.

장점 ③ 힘이 좋다

엔진의 RPM을 자유자재로 조절이 가능하고 기어를 변속할 때 훅 나가는 맛이 있어 고출력 차들이 수동변속기를 선호하는 이유다.

일단 수동변속기는 출발이 빠르고, 급출발도 가능해서 기어를 넣고 클러치와 악셀을 밟고 고 RPM을 유지하다 출발하고 싶으면 클러치만 놓으면 휠 스핀이 끼기 기기 끽 소리를 내며 튕겨 나간다.

오토 차량들도 수동 변속 기능이 있지만, 수동 차량의 경우에는 무거운 짐을 싣거나, 험지 운전인 긴 오르막이나 미끄러운 길에서 더욱 적극적으로 대응이 가능하다는 장점 있다. 이러한 이유로 국내에서 대중적으로 사용되는 포터나 봉고 등 트럭들은 아직까지 수동변속기 차량이 대다수이다.

장점 ④ 엔진브레이크

수동 변속기 차량의 또 다른 장점으로는 엔진브레이크를 활용할 수 있다는 점이다. 오토 변속기 중 저단 혹은 수동 변속 기능이 없는 차량의 경우에는 강제적으로 rpm에 맞는 기어를 조작할 수가 없기 때문에 엔진 브레이크가 불가능하다. 하지만 수동 차량의 경우 rpm을 무시하고 기어 조절이 가능하므로 위험한 순간에 엔진 브레이크도 활용이 가능하다.

장점 ⑤ 강제 시동

갑작스레 배터리가 방전되었을 시 어느 정도의 여유 공간만 있다면 강제 시동이 가능하다.

강제 시동 : 중립 상태에서 밀어서 탄력이 붙으면 그때 기어를 넣어서 엔진과 미션이 붙을 때에 동력을 얻어 플라이휠을 돌려 시동을 거는 방식으로,

자동차를 운전하는 것과 똑같이 운전석에 앉아서

㉠ 키의 락을 풀고 NO엔 둔다. (단 디젤 차량은 예열을 위하여 ON 이전의 단계에 키를 둔다)

㉡ 기어를 3단에 넣고 손은 핸들을 잡고, 왼발은 클러치페달을 밟고, 오른발은 브레이크를 잡을 준비와 함께 악셀에 발을 올려둔다.

㉢ 뒤에서 외부인의 차량을 밀어 구동시킨다. (자동차로 앞에서 끌어당겨도 된다)

㉣ 차량이 움직이기 시작하면 전방을 주시하면서 왼손은 핸들을 꼭 잡고 오른손으로 디젤은 키를 ON으로 돌린다.

㉤ 차량의 움직임이 어느 정도 탄력을 받으면 악셀을 살짝 밟으면서 왼발의 클러치를 순간적으로 탁하게 완전히 놓는다.

㉥ 그럼 차량의 구동 힘에 의해 미션의 힘이 클러치에 전달되고 클러치가 엔진의 프라 휠을 돌려서 세루 모터가 돌릴 방법을 대신해 시동이 걸린다.

㉦ 시동이 걸렸다면 차량이 앞으로 뚝 튕겨 나가기 때문에 조심하여 안전조치를 취해 안전한 곳에 정차시키고 10분 이상 엔진 걸림 상태를 유지하여 배터리 충전을 시켜야 한다.

[주의] 강제 시동은 아주 위험한 행위이니 아주 능숙한 숙련자만이 할 수 있는 방법이니 아무나 따라 해서는 안 됩니다.

장점 ⑥ 안전하다

수동변속기는 저속에서 클러치를 급하게 탁 떼면 시동이 꺼져버려 자동변속기(오토)처럼 급출발될 일이 없다. 그래서 자동변속기 보다 조금은 더 안전하다.

3. 수동 변속기 차량의 단점

장점이 있으면 단점이 있는 법, 지금부터 수동 변속기 차량의 단점에 대해 알아보자.

단점 ① 옵션의 제한

차량 옵션 선택이 제한적이다. 수동 차량의 경우 고급 옵션을 선택할 수가 없다. 국내 차량의 경우 대부분 수동 변속기는 낮은 트림에만 선택이 가능하기 때문에 특수한 경우(스포츠 모델)를 제외한 고가 차량에서는 선택조차 불가능하며, 상위 트림에서 역시 수동은 제외된다.

단점 ② 운전자의 제한

또한 가족용이나 단체용 용도로 선택하기가 어렵다. 다양한 사람이 운전을 해야 하는 상황에서 수동은 클러치 사용 등 까다로운 면이 있다. 이는 운전 미숙자를 포함해 수동에 익숙하지 않은 모든 사람들에게 해당하는 문제로 시간이 갈수록 오토가 대세가 되어가는 상황이기에 더 활용에 어렵다는 부분이 있다.

단점 ③ 중고차로서의 낮은 대우

또한 자동변속기가 대세가 되어가는 상황이기에, 중고차 시장에서 제대로 된 대우를 받기가 어렵다. 신차 구입 당시 저렴하게 구입 가능하다는 장점이 있지만 판매 시에는 그것 이상으로 더욱 가격이 낮거나 판매 자체가 어려워지는 상황에 처할 수도 있다. 바로 구입하려는 사람이 적기 때문이다.

단점 ④ 운전 피로도

마지막으로 교통 정체 상황이나 전반적인 운전 상황에서 운전의 피로도가 자동 변속기 차량에 비해 상대적으로 높다. 이는 지속적으로 왼발로 클러치를 조작하여 기어를 변속하고 해야 하기에 오토 차량에 비해 신경 쓸 부분이 많기 때문에 왼발이 좀 아프기도 하고 불편하기도 하다. 특히 변속 기능을 사람이 직접 해야 하다 보니, 요즘 신규 차량에 탑재되어 나오는 스마트 크루즈 기능 등 속도와 연계된 각종 제어 기능을 사용할 수 없으며, 그만큼 더욱 운전자의 피로도가 가중될 수밖에 없다.

단점 ⑤ 운전 교대가 불가

이외에도 장거리 운전 시 동승자들과 운전을 교대하기 힘든 단점이 있지만, 평소 다른 사람들이 쉽게 차량을 빌려 가려고 하지 않는다는 장점이 될 수도 있다.

단점 ⑥ 운전이 어렵다

오르막 출발 시 조작 잘못하면 뒤로 밀릴 수가 있어 사고가 날 수 있고, 거기다 클러치 페달 조작이 능숙하지 않아 뒤차가 있는데 시동을 꺼트려 난감할 때도 있다. 또 한 손은 핸들을 잡고 한 손은 기어를 변속해야 하기 때문에 덜 안전하다.

또한 흔히들 말하는 시동 커짐을 방지하기 위해 반 정도만 동력을 전달하는 반클러치를 사용한다면 금방 클러치 판과 카바가 망가져 구동이 불능이 된다.

4. 수동변속기 사용법

① 클러치와 브레이크를 밟고 시동을 건다.

② 클러치와 브레이크를 밟은 상태에서 기어를 넣는다.

③ 브레이크를 떼고 클러치를 천천히 조심스럽게 놓아 본다. 차량이 덜덜거리면서 앞으로 천천히 나간다. 그럼 악셀을 밟아 탄력을 받는다. (이 방법은 운전면허를 배울 때나 초보자들이 사용하는 방법이다)

④ 엑셀과 클러치를 동시에 매치하여 클러치를 놓는 속도에 맞춰 같이 악셀을 밟아 떨림 없이 차량이 원활하게 출발하고 탄력이 받을 수 있게 능숙성을 위해 연습하고 훈련을 가져야 한다.

⑤ 기어 변속 : 가속 탄력이 붙으면 먼저 클러치를 밟고 기어를 변속하고 조금 전 ④번에 맞춰 반복을 하여 기어를 변속한다. 악셀을 놓으면서 클러치를 밟고 기어를 변속하고 악셀을 밟으면서 클러치를 놓는 것이다.

⑥ 그리고 차량이 멈추기 이전에는 20km/h 이하 속도가 됐을 시 꼭 클러치를 밟아 주고 기어를 중립에 두어야 한다.

⑦ 시동이 꺼지지 않고 차량을 멈추는 방법은 두 가지가 있다.

㉠ 속도를 충분히 낸 다음 멈출 때 클러치를 밟으며 바로 중립으로 들어가는 방식. (뭔가 다음 동작을 위하여 잠시 동안 중립을 유지할 때 사용한다)

㉡ 속도를 충분히 낸 다음에 클러치를 밟지 않고 브레이크만 밟아 기어비에 맞게 일정 속도로 줄여진 이후에 클러치를 밟아 저단 기어로 변속해 멈추는 방법으로 엔진브레이크를 사용하는 방법이다.

[주의] 브레이크 페이퍼록 현상을 막기 위하여 긴 구간의 내리막길에서는 수동변속기나 자동변속기나 상관없이 꼭 저단 기어로 엔진브레이크를 사용하여야 한다.

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이상으로 수동변속기(스틱)에 대하여 알아봤습니다. 요즘은 사실 이런 수동 미션의 장단점을 따져서 구매한다기보다는 취향과 개인 사정에 따라서 구매하게 되는 편이 많을 텐데, 수동변속기 차량을 구매하기 위해 고민하고 있다면, 적극적으로 수동을 잘 다룰 수 있고, 그리고 특수한 목적을 갖고 사용하시는 경우가 아니라면 권장되지 않는 것이 현실이다.

최근엔 자동 변속기 차량이 대세가 되었고 그에 따른 다양한 옵션 및 혜택들을 적용받지 못하기 때문이다. 하지만 드라이빙의 즐거움을 위해 불편함을 감수하실 수 있다면 수동 차량 역시 단점만 있는 것이 아니기에 고민해볼 만한 차량인 것이다.

지금까지 수동 차량의 장단점에 대해 알아봤는데요. 위의 내용들을 참고하시고 원하시는 차량 선택하시는 데 도움이 되고, 원활한 차량관리와 수동변속기 이해로 안전운전으로 쾌적한 자동차 생활이 되시기 바랍니다. 

자동차 자동변속기(오토미션) 제대로 알기

자동차를 이해하기 위해서는 엔진과 미션을 빼놓을 수 없다. 수동 미션(매뉴얼 미션)과 자동 미션(오토 미션)은 각각 장단점이 있는데 이번 시간엔 자동변속기(오토미션)을 알아보자.

자동차 변속장치(트랜스미션)는 엔진의 출력과 회전수(토크)를 구동 바퀴에 최적으로 전달하기 위한 장치를 말한다. 이러한 변속기는 일반적으로 여러 개의 기어를 사용해 적절한 기어비를 제공함으로써 엔진의 최대출력과 토크를 구동 바퀴에 효과적으로 전달해 최적의 가속성능과 견인력을 제공하는 역할을 하는데, 동력 전달을 제어하는 클러치 페달을 없애 자동차의 주행 속도와 부하에 맞추어 자동으로 최적의 토크를 얻도록 변속해 주는 방식이 자동변속기다.

해외와 달리 우리나라 차량의 경우 장착 비중이 90퍼센트가 넘는 자동변속기는 운전자가 자신의 운전 스타일에 맞게 임의로 기어비를 조작할 수 있는 수동변속기와는 다르게 유성기어 시스템과 변속기어로 구성되어 있으며, 미리 입력된 기어비를 자동으로 설정해 운전 편의성을 향상시킨 것이 특징이다.

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1. 자동변속기의 역사

자동변속기는 제너럴모터스(GM)이 1930년대에 최초로 선보인 이후 비약적으로 발전을 거듭해 오고 있다. 최초에는 3단 자동변속기가 주종을 이뤘지만 1980년대에 4단 자동변속기가 보편화되고 1990년대에 와서 5단 자동변속기로 확대되었다. 최근에는 6단 자동변속기가 소형차부터 중대형차까지 주종을 이루고 있을 뿐 아니라 일부 대형차들의 경우 7단 혹은 8단이 적용되고 9단, 10단 자동변속기도 등장을 했다.

이렇게 기어 단수가 다단화(고단화) 되는 이유는 변속단이 많아질수록 기어비가 커지고 변속 충격이 적어 승차감 향상은 물론 연비를 향상시킬 수 있기 때문이다. 그러나 이론적으로는 10단 이상이 되면 변속기 크기가 너무 커져 오히려 연비가 떨어지거나 구조적으로 탑재가 어렵기 때문에 CVT가 오히려 효율적이라는 것이 전문가들의 이야기도 있다.

2. 자동변속기의 구조

일반적으로 자동변속기의 구조는 유체커플링과 토크컨버터, 유성기어장치, 유압 제어장치(밸브 보디), 기어 변속단, 컨트롤 유닛(TCU) 등으로 구성되어 있습니다. 자동변속기는 수동변속기처럼 변속을 위해 엔진 동력을 차단하는 클러치 대신 토크컨버터가 이러한 역할을 대신하는 것이 가장 큰 차이점이라 할 수 있다.

따라서 자동변속기는 변속기 오일로 채워진 토크컨버터 내부에서 임펠러와 스테이트, 터빈을 회전시켜 동력을 전달하기 때문에 유체저항이 생길 수밖에 없고 이 때문에 기계적으로 엔진과 변속기가 직접 연결되는 수동변속기에 비해 구조적으로 동력전달효율이 떨어질 수밖에 없다.

3. 자동변속기의 변화 및 발전

초창기에는 수동변속기보다 연비 효율이 10퍼센트 정도 떨어진다고 알려졌지만 최근에는 5퍼센트 미만이라는 것이 정설이다. 일부 차종의 경우 수동변속기와 거의 차이가 없거나 오히려 연비가 더 뛰어난 경우도 흔히 볼 수 있다.

① 록 업 제어(Lock up control) 기술

연비가 향상된 이유는 토크컨버터의 동력 효율과 연비 향상을 위해 록 업 제어나 토크컨버터 라인 압력 제어, 자동 중립 기능(NIC) 등 다양한 기술이 적용되고 있기 때문이다. 자동변속기의 연비 및 동력전달효율 개선을 위한 대표적인 기술인 록 업 제어(Lock up control)는 급가속 등 엔진이 순간적으로 큰 힘이 필요한 때 유체 클러치인 토크컨버터의 펌프와 터빈을 기계적으로 직결시켜 가속성능을 향상시켜 주는 제어 방식을 말한다.

일반적으로 록 업 제어를 담당하는 록 업 클러치라는 부품이 4단(또는 5단)부터 작동되는데 전문용어로 오버드라이브라고 한다. 최근에는 이러한 록 업 제어영역을 넓혀 저속 영역(2단 또는 3단)에서도 록 업 제어를 활성화시켜 가속성능을 향상시키는 추세이기도 하다. 이에 따라 토크컨버터의 크기도 상대적으로 기존 변속기에 비해 작아지고 있다.

② 자동 중립 기능

토크컨버터 라인 압력 제어의 경우 기어 모드가 중립인 경우나 정차가 지속될 경우 토크컨버터 내부의 오일을 일부 빼내어 오일 압력을 낮춤으로써 동력 손실을 최소화하는 제어 방식이다. 자동 중립 기능도 일종의 라인 압력 제어 방법 중 하나로 정차 중에 기어 레버를 중립에 놓지 않아도 기어가 중립에 있는 것처럼 가상으로 제어하는 방식이다. 아우디 등에 적용된 일부 변속기의 경우 실제 기어가 중립으로 유지되기도 한다.

③ 스톱 앤 고(Stop & Go) 시스템

이 이스템이 장착된 차인 경우 변속기 옆에 조그만 어큐뮬레이터(축압기)가 달려 있는 것을 볼 수 있는데 이 장치는 시동이 꺼진 경우 토크컨버터 내부의 변속기 오일을 어큐뮬레이터에 모아놨다가 시동이 걸림과 동시에 토크컨버터로 변속기 오일을 재공급하는 역할을 한다.

④ 제어시스템

자동변속기 컨트롤 유닛(TCU)는 적절한 변속 시점(변속 모드 등) 제어를 비롯해 록 업 클러치(Lock up Clutch), 변속 품질(라인 압력), 페일세이프(고장진단모드) 등을 제어하는 역할을 한다. 변속 시점 제어는 자동차의 주행속도와 엔진의 부하를 기본으로 기어 단수를 올리거나 내리는 제어를 실행한다.

이때 연비 효율과 가속성능과의 적절한 조율이 필요로 하며, 변속 품질 제어는 변속 중 토크와 엔진 회전속도의 변화를 최소화시켜 승차감 향상과 변속 충격을 줄여주는 역할을 한다. 최근에는 이러한 라인 압력을 운전 상황에 따라 가변적으로 제어해 연비 향상을 도모하고 있기도 한다.

⑤ 듀얼 클러치

최근 소형차는 물론 중형 차급 이상의 차량에 듀얼 클러치 변속기(DCT)를 적용한 모델이 증가하고 있는 추세인데, 듀얼 클러치 변속기는 자동변속기의 토크컨버터 대신 각각 홀수 단과 짝수 단을 제어하는 두 개의 클러치가 엔진 동력을 변속기어에 전달하는 방식이다.

4. 자동변속기의 종류

겉보기에 모두 같아 보이는 자동변속기에도 종류가 있다. 그럼 자동변속기의 종류에 따른 각각의 장단점을 살펴보자.

① 토크컨버터 방식

가장 대표적으로 사용되고 있는 자동변속기가 '토크컨버터' 방식이라고 할 수 있습니다. 토크컨버터 방식은 동력을 오일을 통해 전달한다. 엔진 쪽에서 나오는 축과 변속기 쪽으로 들어가는 축 사이에 다른 부품이 있어 이를 통해 동력을 전달하는 것이 아니라 유체를 통해 동력을 전달하는 것이다.

흔히 토크컨버터 방식을 두고 선풍기에 비유하기도 하는데 이는 한 대는 전원을 연결하고, 한 대는 전원을 연결하지 않은 채로 둘을 마주 보게 한 후, 전원이 연결된 선풍기를 켜면 다른 한 대의 선풍기 날개도 돌아간다. 두 선풍기 사이에 작용하는 물리적인 힘은 없지만, 바람이 둘을 연결하듯이 토크컨버터 방식 역시 오일이 흐르면서 변속을 하게 되는 것이다.

토크컨버터 방식의 장점은 기계적인 연결이 없기 때문에 주행감이 부드럽고 매끄럽다는 것이다. 하지만 오일이 윤활제의 역할과 마찰재의 역할을 함께 하기 때문에 오일을 잘 관리하지 않으면 가속과 연비 모두 나빠질 수 있다는 단점이 있다.

② 무단변속기 (CVT)

무단변속기, 다른 말로는 연속 가변 변속기라고도 한다. 이를 줄여서 CVT(Continuosly Variable Transmission)라고 부르는데, 무단변속기는 벨트의 물리적인 움직임을 이용해 변속하는 것이다. 이 방식은 엔진과 바퀴 쪽의 '풀리'와 벨트가 기어 역할을 하는 것이다. 엔진 쪽의 구동 풀리와 바퀴 쪽의 피동 풀리의 간격이 좁아지거나 멀어지면 기어비가 바뀌는 것이다.

무단변속기의 장점은 부드럽고 연속적으로 변속이 되기 때문에 엔진이 최적의 힘을 내는 영역에 고정되어 있어 주행성능에 큰 도움을 준다. 하지만 변속을 할 때 이를 체감할 수 없어 기존 토크컨버터 방식의 변속기를 사용하는 운전자들에게 이질감을 줄 수 있다. 또한 풀리와 벨트가 서로 밀착되고 탈착되는 과정을 반복하기 때문에 내구성이 약하다는 단점도 있다.

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③ 듀얼 클러치 변속기(DCT)

듀얼 클러치 변속기(DCT : Dual Cluch Transmission)는 두 개의 클러치를 사용하는 자동변속기를 의미한다. 수동변속기를 자동 변속화 한 것이며, 수동변속기에서 가장 중요한 것이 '클러치'를 다루는 것이라고 할 수 있는데, 사람이 발로하던 것을 기계가 대신하도록 만든 것이다. 두 개의 클러치가 맞물리며 부드럽고 빠르게 변속할 수 있다는 장점이 있다.

하지만 토크컨버터 방식과 비교해 동력 전달 느낌이 조금 더 거칠고, 도로 정체가 많은 우리나라 도심 운전에서는 발진과 감속이 반복되어 매끄럽지 않은 주행감을 주기도 한다.

자동변속기라면 모두 같다고 생각했지만 그 속을 들여다보면 작동하는 방식들에 차이가 있습니다. 가장 보편적으로 사용하는 방식이 있긴 하지만 차종의 특성이나 국가에 따라 자동변속기도 다르게 사용하고, 자동차의 주행감은 변속기와도 관련이 있을 수 있으니 부드러운 주행감을 원하는지, 조금은 거친 스포티한 주행감을 원하는지에 따라 자신에게 맞는 변속기를 찾아야 한다.

5. 자동차 변속기의 P-R-N-D 사용 방법

① P (Parking)

주차모드로, 자동차가 움직이지 않도록 하며 차량을 밀거나 완만한 경사가 진 도로에서 밀리지 않고 버틸 수 있다.

② R (Reverse)

자동차를 뒤로 움직이게 하는 후진 모드로 주차할 때 자주 이용한다.

③ N (Neurtal)

중립모드로 전진과 후진도 아닌 상태가 되어 엑셀을 밟더라도 차가 움직이지 않는다.

④ D (Drive)

주행모드이며 차가 움직이기 위한 기본 모드로 1단에서 장착된 고단까지 변속 패턴에 따라 자동으로 변속한다.

⑤ 3이하

세미 오토 주행을 위해 존재하는 단수로 엔진브레이크, 저속, 급가속, 오르막길, 눈 비 등 미끄러운 도로에서 사용한다.

이상과 같다. 이 중 P와 N의 위치에서만 시동이 걸리므로 시동이 걸리지 않을 때 혹시 이 위치에 레버가 있는 것은 아닌지 먼저 확인하도록 하자. (주로 후면 주차를 하다가 R의 위치에서 시동을 끄는 경우 이럴 수 있다)

6. 자동차 변속기 P-R-N-D의 표준화

모든 자동변속기의 기어는 P(Parking), R(Reverse), N(Neutral), D(Driving) 순서로 되어있다. 모든 사람들이 이 순서에 익숙해져 기어 레버를 굳이 보지 않고도 원활한 기어 변속이 가능하다.

과거에는 변속레버의 종류와 순서, 그리고 위치 모두 제조사마다 달랐다. 오늘날의 시트로엥처럼 P 레인지가 없는 자동차도 있었고, P-R-N-D 순서가 아닌 자동차들도 많았다. 뒤죽박죽되어있다 보니 운전자들에게 혼란을 주기도 했고, 사고를 유발하기도 했다.

또한, 과거에는 오늘날의 P-R-N-D가 아닌 P-N-D-L-R 순서를 사용하기도 했었다. 운전자들이 가장 많이 사용하는 D 레인지를 변속기 중앙에 배치하고, 그다음으로 많이 사용하는 P와 N을 위쪽에, 가장 사용이 적은 R과 L을 아래쪽에 두는 방식이었다.

이런 것을 혼란과 사고 유발을 해결하기 위해 미국 정부와 미국 자동차 기술학회는 표준화를 시작하여, 우선 D와 R 사이에 N을 두어 잘못된 기어 변속으로 인한 혼란을 막았고, 1965년에 비로소 P-R-N-D라는 표준 순서가 정해지게 되었다.

미국에서 표준화된 것이 우리나라에도 넘어와 우리나라도 법으로 정해져 있다. 이미 P-R-N-D 순서가 법으로 정해져, 자동차 및 자동차 부품의 성능과 기준에 관한 규칙 제13조 3항에는 '자동변속장치는 다음 각 호의 기준에 적합하여야 한다'라고 명시되어 있고, 1호에는 '중립 위치는 전진 위치와 후진 위치 사이에 있을 것'이라 명시되어 있다.

또한 2호에는 '조종레버가 조향 기둥에 설치된 경우 조종레버의 조작 방향은 중립 위치에서 전진 위치로 조작되는 방향이 시계방향일 것', 그리고 3호에는 '주차위치가 있는 경우에는 후진 위치에 가까운 끝부분에 있을 것. 다만, 순서대로 조작되지 아니하는 조종레버를 갖춘 경우에는 그러하지 아니하다.'라고 명시되어 있다.

우리가 일반적으로 사용하는 P-R-N-D 기어와, P 레인지가 버튼으로 되어있는 기어 레버 모두 법에 근거하여 만들어진 것들이라는 사실을 확인할 수 있다.

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7. 자동변속기의 효과적인 운전 방법

자동변속기(오토 미션)의 연비는 엔진의 힘이 바로 클러치로 연결되는 것이 아니라 토크 컨버터를 한 번 거치기 때문에 동력 손실이 일어나 수동보다 연비가 좋지 않은 것이 일반적이다.

이 때문에 변속을 할 때마다 동력 손실이 많이 일어나는데, 연비를 좋게 하기 위해서는 변속이 잦지 않게 운행을 하여야 한다.

① 시내 주행의 경우 신호가 많기 때문에 급가속을 했다가 급제동을 하면 변속이 매우 잦게 된다. 천천히 가속했다가 일정한 속도로 주행을 하는 것이 연비에 유리하다.

② 고속도로에서는 60~80km 사이에 최고 단에 도달되는 경우가 많다. 때문에 시내 주행보다 상대적으로 긴 구간을 달리는 고속도로에서는 빠른 시간 안에 최고 단으로 달려 기어를 유지하는 것이 좋으므로 가속을 하는 것이 좋다. (급가속은 위험하니 시내보다는 가속을 하라는 의미다)

③ 경사가 있는 구간에서는 D에 둘 경우 변속이 굉장히 많이 되므로 1단이나 2단으로 놓는 것이 연비에 좋다.

④ 시내 주행 시 신호가 길 경우에는 N으로 두는 것이 약간이나마 연비에 도움이 된다.

8. 자동변속기의 단점

① 수동변속기보다 복잡하게 생겼으며 수리도 어렵고, 거기다 자동 시스템이다 보니 고장도 수동변속기보다 많다.

② 고장 시 자동변속기가 수리비도 더 비싸다.

③ 엔진과 미션이 항상 같이 돌아가다 보니 기름도 더 먹는다.

④ 시동 꺼지면 수동 미션같이 강제 시동도 걸지 못한다.

⑤ 위급 사항에서 사용 부주의에 따른 미숙함으로 당황해서 브레이크를 밟아야 하는데 엑셀을 밟아버림으로 인해 급하게 튕겨나가는 사고가 날 위험이 있다.

이상으로 자동차 자동변속기(오토 미션)에 대해서 알아봤습니다. 자동차의 자동변속기를 이해하여 자동차 관리와 자동변속기 관리에 도움 되어 안전운전으로 쾌적한 자동차 생활이 되시기 바랍니다.

자동차 변속기 (스틱과 오토)

1. 자동차 변속기란

변속기는 클러치와 종감속/차동장치 사이에 설치되어, 기관의 회전 토크와 회전속도를 변환시켜 이를 종감속/차동장치에 전달한다.

따라서 자동차는 기관의 탄성 영역에서 생성되는 회전 토크와 회전속도를 자동차의 주행 상황에 적합한 수준의 회전 토크와 회전속도로 변환시키는 장치를 갖추고 있어야 한다. 이 장치가 변속기이고 기관의 회전속도와 회전 토크는 1차적으로 변속기에서, 그리고 최종적으로 종감속장치에서 다시 변환되어 구동 차륜에 전달된다.

변속기는 트랜스미션(Transmission)이라고 한다. 앞서 설명했듯 엔진에서 만들어 낸 동력을 속도에 따른 회전력으로 바꾸어 전달하는 장치로, 차가 정지된 상태에서 움직이려면 처음에는 강한 토크가 필요하고, 토크가 높으면 회전을 시키는 힘이 센 것이고, 힘이 세면 빠르게 회전 시킬 수 있으니 토크가 높을수록 빠르게 가속할 수 있다.

하지만 점차 속도가 붙어 빨라지면 그때부터는 토크보다는 회전 속도가 중요하게 작용하게 된다. 높은 토크는 연료를 많이 소비하고, 토크가 높아질 경우 오히려 빠른 속도를 내는데 방해가 되기 때문에 회전을 높이는데 유리한 메커니즘으로 전환할 필요가 있다. 바로 이 역할을 트랜스미션이 해주는 것이다.

2. 변속기의 주요 기능

① 기관의 회전 토크를 변환시켜 전달한다.

② 정차 시 기관의 공전 운전을 가능하게 한다.

③ 구동륜의 회전 방향을 변환시킨다.(후진을 가능하게 한다.)

기어를 변속할 때 토크 손실을 최소화하기 위해서는, 각 기어단의 토크 곡선이 가능한 한 서로 근접해야 한다. 이는 변속기의 기어 단을 효과적으로 분할할 경우에만 가능하다.

정차 중에도 기관 운전을 계속해야 할 경우가 있다. 예를 들면, 기동할 때 또는 신호 대기 중 기관은 회전 상태이나 자동차는 정지 상태에 있다. 이때 운전자는 변속레버를 중립(neutral)에 위치시켜, 이 목적을 달성한다.

일반적으로 기관은 한 방향으로만 회전한다. 그러나 자동차는 필요에 따라 전진 또는 후진해야 한다. 나라마다 차이는 있으나 대부분 자동차 총중량이 4,000N(≈400 kgf) 이상이면 반드시 역전 장치를 갖추도록 의무화하고 있다.

3. 변속기의 종류

변속기는 일반적으로 조작 방식 및 구조에 따라 수동(manual), 반자동(semi-automatic), 자동(automatic), 무단 자동(stepless automatic) 변속기 등으로 구분한다.

그럼 4가지의 세분화에서 우리들이 통상적으로 말하는 크게 두 가지 방식인 수동변속기라 불리는 매뉴얼 방식과, 자동변속기라 불리는 오토매틱 방식을 공부해보자.

기술의 발전으로 매뉴얼 방식은 그저 옛날 것으로 치부되며 점차 사용하는 비율이 낮아지고 있다. 이런 추세라면 머지않아 수동변속기가 사라질지도 모르겠다. 하지만 수동변속기와 자동변속기는 단순한 기술 발전의 단계가 아닌 확실히 서로 다른 매력과 장점을 가지고 있는 자동차의 변속기 스틱과 오토로 불리는 수동변속기와 자동변속기에 대해 알아본다.

4. 수동변속기(Manual Transmission)

승용차만 접한 분이라면 잊혀가는 변속기의 용어이지만 직접적으로 혹은 간접적으로라도 한 번쯤 접해 보셨으리라 생각한다.

동력 전달을 제어하는 장치를 클러치라고 하는데 이 클러치를 발로 제어하면서 운전자가 직접 변속을 시도하는 방식이다.

수동변속기는 운전자가 단순히 조향과 속도 조절뿐 아니라 동력 전달까지도 제어하는 방식이라, 익숙해지면 엔진 관성을 이용한 동력 전달 방법을 익힐 수 있고, 기어를 자신의 주행 목적에 맞게 오르내리며 자동차와 적극적으로 교감할 수 있는 방법이다.

자동차를 좋아하시는 분들에게는 그만큼 운전의 재미를 줄 수 있다는 것이다.

자동변속기에 비해 구조가 간단하여 고장이 적고 유지와 보수도 쉬우며 비용도 적게 든다. 변속에 능숙하다면 연비까지 높일 수 있는 등 장점이 많아 유럽에서는 지금도 수동변속기의 비율이 많이 차지한다.

하지만 변속이 서툴 경우 엔진이 정지할 가능성도 있으며, 변속 충격이 있어 동승자의 승차감을 방해한다는 단점도 있다.

출처: doopedia

5. 자동변속기(Automatic Transmission)

동력 전달을 제어하는 클러치 페달을 없애 자동차의 주행 속도와 부하에 맞추어 자동으로 최적의 토크를 얻도록 변속해 주는 방식이다.

클러치와 기어 변속 조작을 변속기가 알아서 직접 해 주는 것으로, 수시로 변속을 해야 하는 번거로움이 없기 때문에 운전 조작이 쉬우며, 가속 및 감속 시의 충격이 매우 적다.

거듭되는 기술의 발달로 고단 기어가 지속적으로 개발되면서 수동변속기에 비해 연료 효율이 낮다는 단점을 점차 극복해 나가고 있다.

하지만 복잡한 구조와 수동변속기에 비해 가격이 비싸며, 고장 시 높은 보수 비용이 발생한다.

출처: 네이버

6. 나라별 변속기 사용 선호도

수동변속기와 자동변속기는 둘 중 무엇이 더 좋다고 말할 수 없다. 사람마다 더 좋아하는 것이 있고, 추구하는 것이 다르기 때문에 변속기의 선택은 자동차 이용의 용도와 운전자의 운전 방식에 맞는 것을 선택하는 것이 가장 합리적일 것이다.

요즘에는 수동변속기보다 자동변속기가 더 많이 사용되고 있지만 과거에는 자동변속기를 사용하는 차량을 찾아보기가 힘들었던 때도 있었다. 최근에는 수동 or 자동이라고 딱 맞춰서 만드는 것보다 무단변속기나 듀얼 클러치 변속기같이 수동과 자동의 장점을 합친 변속기들이 생겨나고 있는다.

오늘은 변속기의 종류와 특징 그리고 각 대륙, 국가 별 변속기 사용량에 대해서 살펴보면 앞 서두에서 말했듯 변속기는 크게 4가지로 나눈다.

수동, 자동, 무단, 듀얼 클러치로 나눌 수 있는데, 무단변속기와 듀얼 클러치 변속기는 큰 의미로 본다면 자동 변속기로 볼 수 있지만, 엄연히 다른 변속기로 보아야 한다.

듀얼 클러치 변속기를 뜻하는 용어는 폭스바겐 DSG, 포르쉐 PDK, 닛산 DCT, 미쓰비시 SST 등 많지만 우리나라에선 닛산 DCT 가 가장 많이 쓰이고 있다.

북미, 한국, 일본, 호주의 경우 자동변속기가 많다. 무단변속기와 듀얼 클러치 변속기도 자동변속기로 들어간다고 생각하면 더욱 압도적이다.

남미, 유럽, 중국 및 아시아(한국, 일본 제외)는 수동변속기가 압도적이다. 이렇게 나라나 대륙마다 차이가 상당히 큰 걸 보면 그 국가나 대륙의 문화에 따라 선호하는 변속기 유형도 다르다는 걸 알 수 있는데 승차감을 선택하느냐 아니면 다이내믹한 주행을 선택하느냐의 차이인 것 같다.

지금까지 변속기에 종류부터 특징까지 살펴봤는데 사실, 어떤 변속기가 더 좋다 혹은 더 나쁘다고 말할 수는 없다. 사람마다 더 좋아하는 게 있고, 각각의 변속기마다 장점과 단점이 있기 때문이다. 실제로 대륙 및 국가별 분포도를 보더라도 어느 나라는 자동이 어느 나라는 수동변속기가 더 많이 쓰이는 것처럼 자신에게 맞는 변속기 차량을 사는 게 가장 합리적일 것이다.

변속기(미션) 오일 종류 및 교환 시기

변속기는 엔진만큼이나 차량의 성능 및 수명에 영향을 미치는 중요한 장치이다. 변속기는 항상 같은 방향으로 회전하는 엔진의 회전 에너지를 자동차를 움직이고자 하는 방향으로 움직일 수 있게 전환시켜 전진, 후진, 속도 조절이 가능하게 하는 장치로, 자동변속기, 수동변속기, 무단변속기로 나뉘며, 이에 따라 변속기 오일(미션 오일)은 수동변속기 오일과 자동변속기 오일로 나눈다.

1. 변속기(미션) 오일 은 자동변속기와 수동변속기로 구분

자동변속기와 수동변속기 오일은 오일의 성격이 다르다. 자동변속기 오일은 유압 작동으로 윤활작용과 유압 유의 역할을 하며, 수동변속기 오일은 기어 와 기어간 마모를 줄이는 윤활작용을 한다. 그래서 자동 변속의 경우 오일이 부족하면 변속할 때 차체에 충격이 느껴지고, 수동변속기는 오일이 부족하면 기어의 변속이 원활하지 않게 된다.

2. 자동 변속기(오토매틱 트랜스미션)

오토매틱 트랜스미션의 내부를 순환하며 중요한 기능을 하는 것이 오토매틱 트랜스미션 오일이다. 앞서 배운 엔진 오일은 윤활 작용을 하지만, 오토매틱 트랜스미션 오일은 작동유 역할을 한다는 차이가 있다.

오토매틱 트랜스미션 오일의 경우 아주 민감하게 작용하여 자칫 차량의 속도 제어에 오류를 발생시킬 수 있기 때문에 엔진 오일을 선택하는 것보다 훨씬 더 까다롭다. 그러나 오토 미션 오일은 성능에 대해 통일된 규격이 없고, 각 자동차 회사(정확히 말하면 오토 미션 제작사별)마다 각각의 고유한 오일 규격을 가지고 있어 운전자 입장에서는 본인 차량에 맞는 제품을 골라 쓰는 것이 쉽지 않다.

차량에 적합하지 않은 미션 오일을 주입했을 경우 기어 변속에 문제가 발생할 수 있으므로 자신이 보유한 자동차의 제작사에서 지정한 오토 미션 오일을 주입하는 것이 가장 경제적이고 효율적인 차량 관리 요령이다.

차량 하부 앞쪽의 언더 커버를 벗기면 오토매틱 트랜스미션이 위치해 있다.

오토매틱 트랜스미션

3. 자동변속기 오토매틱 트랜스미션 오일

오토매틱 트랜스미션(automatic transmission; 자동 변속기)은 흔히 기어, 오토 미션이라고도 부른다. 앞서 언급했듯 오토매틱 트랜스미션은 엔진의 출력을 자동차의 주행 속도에 맞춰 바퀴에 전달하는 역할을 하는데, 쉽게 말하면 차량의 힘과 속도를 제어하는 장치라고 할 수 있다.

4. 자동차 제조사별 오토매틱 트랜스미션 오일 규격

① 현대 : SP Ⅱ, SP Ⅲ, SP Ⅳ, SP Ⅳ RR, JWS 3309, SHELL M1375.4 등

② 기아 : ATF RED-1, DEXRON Ⅱ, JWS 3314, SP Ⅱ, SP Ⅲ, SP Ⅳ 등

③ 쌍용 : DEXRON Ⅱ, DEXRON Ⅲ, ATF 3292, FUCHS ATF 3353 등

④ 르노삼성 : NS-2, SATF-D, SATF-K, SATF-J 등

⑤ GM 쉐보레 : BOT303 Mod, BOT402, JWS3317, DEXRON Ⅵ 등

⑥ Ford : Mercon, Mercon Ⅴ, Mercon SP 등

⑦ Chrysler : MS-7176, MS-9602 등

⑧ Toyota : ATF T-4, ATF WS 등

⑨ Nissan : Matic D, Matic J, Matic S 등

⑩ Mitsubishi : SP Ⅱ, SP Ⅲ 등

5. 오토매틱 트랜스미션 오일의 합리적인 교환 시기

오토 미션 오일의 교환 주기는 보통 주행 거리 30,000~40,000km이나, 100,000km 정도를 타고 교환해도 충분하다는 의견 등 다양한 의견이 있으나, 가장 정확한 교환 시기는 미션 오일의 오염도를 점검한 후 교체 여부를 결정하는 것이 중요하다.

최근 출시되는 차들 중에는 오토 미션 오일을 교환하지 않는 모델도 있으나, 제조사에서는 무교환 미션 오일도 가혹한 조건에서 운행할 경우라면 점검을 하여 주기적으로 교환할 것을 권장한다.

오토 미션 오일은 전문 장비를 이용하여 승용차 기준으로 보통 12리터 정도를 교환한다.

6. 오토매틱 트랜스미션 오일 교환 방법

변속기 오일은 보충하는 방식과 교체하는 방식으로 나눌 수 있는데,

① 보충하는 방식은 약 4L 정도를 주입하고 0.5시간가량의 시간이 소요되고, 교체(장비 교환) 방식은 오일이 보통 9L 이상이 사용되며 1시간가량의 작업시간이 필요하다.

② 장비 교환 방식은 기존 폐유 및 찌꺼기를 제거한 후 새 오일을 주입하는 방식으로 트랜스미션의 수명 연장이나 차량 성능을 유지하고 승차감도 좋아진다.

오토매틱 트랜스미션 오일 교환기

모든 부품의 교환 주기는 차량 상태와 운행 조건에 따라 다르지만 서술은 평균적인 데이터를 기준으로 표시한다.

차량 주행에 따른 오토매틱 트랜스미션 오일의 색깔 변화는 다음과 같다.

7. 오토매틱 트랜스미션 오일 점검하기

① 우선 시동을 걸어 엔진을 워밍업 시킨 후 차를 평탄한 곳에 주차한 다음 시동이 켜져 있는 상태에서 오토매틱 트랜스미션 오일을 점검한다.

[주의] 자동차의 시동이 켜져 있는 상태에서 엔진 룸에 가까이 갈 때는 넥타이, 스카프, 옷, 손가락 등이 구동 벨트에 끼이지 않도록 각별히 주의한다.

② 오토매틱 트랜스미션 오일을 점검하기 전 브레이크 페달을 밟은 상태에서 변속 레버를 ‘P’에서 ‘D’까지, 다시 ‘D’에서 ‘P’까지 차례대로 변환시킨다. 변속 레버의 마지막 위치는 ‘P’ 레인지에 놓는다.

③ 미션 오일을 점검하는 과정은 엔진 오일 점검 과정과 똑같기 때문에 앞서 엔진 오일 점검을 잘 따라 했다면 쉽게 할 수 있을 것이다. 보닛을 열고 미션 오일 게이지를 찾는다.

미션 오일 게이지는 보통 빨간색으로 되어 있지만, 처음 보는 사람은 찾기가 쉽지 않을 수도 있으니 유심히 살펴보도록 한다.

④ 미션 오일 게이지의 고리에 손가락을 걸고 쭉 잡아당긴다. 미션 오일 게이지를 처음 뽑을 때는 약간 힘을 주고 당겨야 한다.

⑤ 처음 미션 오일 게이지를 뽑은 상태에서는 오일의 양을 구분하기 어렵다. 그러므로 뽑아낸 오일 게이지는 보풀이 없는 깨끗한 헝겊으로 닦아 낸다.

⑥ 다시 미션 오일 게이지를 끝까지 꽂아 넣는다.

⑦ 처음과 같은 방법으로 미션 오일 게이지를 뽑아 오일의 양을 체크하는데, 오일의 양이 F(Full)와 L(Low) 사이에 위치해 있는지, 오일의 색깔을 통해 오염도는 어떤지 확인한다.

미션 오일 게이지에 표시된 오일의 양이 부족한 경우에는 오일을 추가 주입한 후 오일양이 정상 범위에 도달했는지 다시 확인해야 한다.

8. 미션 오일 게이지의 표시

미션 오일 게이지는 차량이 뜨거울 때와 식었을 때 점검할 수 있도록 두 가지로 구분되어 있으며 각각 ‘HOT’과 ‘COLD’로 표시되어 있다.

뜨거울 때(HOT)  식었을 때(COLD)

이상으로 변속기의 자동 변속방식인 오토매틱 트랜스미션(오토) 오일에 대하여 우리가 안전운전과 변속기의 성능과 수명연장에 필요한 아주 기초적인 부분을 알아봤다. 이 서술로 여러분이 자동변속기를 관리하는 데 도움 되어 안전운전으로 쾌적한 자동차 생활이 되시기 바랍니다.