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 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.