CVT는 흔히 우수한 연비에 기여하며 콤팩트한 패키징으로 하이브리드 시스템에 어울리는 변속기 정도로 알려져 있다. 또한, 가속에 불리하고 ‘운전의 재미’가 부족한 변속기라는 부정적 인식도 있다. 그러나, 분명한 것은 CVT 역시 파워트레인 역사에서 많은 발전을 이루어 왔고, 과거에 알던 것들을 선입견으로 만들어가고 있다는 점이다. 그리고, 그 중심에 있는 것이 혼다의 CVT라 할 수 있다.

 

 

 

 

CVT가 소형차 전용이라고?

 

변속기 중 CVT(Continuously Variable Transmission)는 혼다를 비롯한 일본 제조사의 자동차나 하이브리드 자동차를 타는 이들에게는 익숙할 것이다. 통상 '무단' 변속기라고 알려져 있는데, 기어 톱니바퀴의 잇수 차이를 통해 단을 계단처럼 구분하는 자동변속기나 DCT(듀얼클러치) 계열과 달리 변속의 패턴이 선형을 이루게 된다. 

 

 

CVT 변속의 원리(출처 : 혼다 월드와이드)

 

 

CVT는 우선 엔진 쪽의 입력 측과 구동축에 가까운 출력 측에 설치된 한 쌍의 풀리와 이를 연결한 벨트로 이루어져 있다. 이 벨트는 체인 혹은 금속제 벨트 등의 소재로 이루어져 있다. 풀리는 폭이 좁아졌다 넓어지는데, 체인이나 벨트가 닿는 부분이 달라지고 이에 따라 회전 지름도 달라진다. CVT에서의 변속은 이 출력 측 풀리와 벨트가 이루는 유효 회전 지름의 변화를 통해 이루어진다. 

 

무단변속기라고도 부르는 CVT는 1957년 네덜란드의 반 도르네가 개발하고 꾸준히 수정을 가한 이후 1990년대 일본 변속기 제조사들에 의해 만개했다. 이는 변속이 잦을 수밖에 없는 일본도심 도로의 여건이 작용했다. 그런데 도심 주행을 중심으로 하는 일본의 자동차들은 경?소형차를 중심으로 했던 까닭에 패키징 시 차지하는 공간이 적은 CVT가 유리했던 것은 사실이다. 이는 하이브리드 시스템을 적용한 자동차에 CVT를 사용하는 이유와 일치한다. 

 

하지만 2000년대에 들어오면서 미니밴이나 SUV등 체급이 상대적으로 큰 자동차에도 CVT가 적용되기 시작했다. 2000년대 초반, 세대교체 직전 출시되었던 2세대 후기형의 오딧세이가 대표적이라 할 수 있다. 

 

 

CVT를 적용한 혼다 오딧세이(2003)

 

 

 

 

효율과 역동성을 모두 잡은 
혼다의 CVT

 

혼다 역시 CVT를 적극적으로 채용한 것은 1990년대에 이르러서지만, 실질적인 연구의 역사는 그보다 더 오래되었다. 따라서 혼다의 CVT는 동일 변속 방식을 채택하는 다른 제조사 대비 CVT의 변속 시 운전자가 느낄 수 있는 이질감을 일찍 개선한 것으로 평가받는다. 대표적인 것이 혼다의 6세대 시빅에 장착되었던 ‘멀티매틱’이다. 이 CVT는 출력 측의 풀리 앞에 별도의 클러치를 두고 있다는 점이다. 따라서 완전한 정지 전에 출력 측 풀리에서 벨트가 닿는 부분의 지름을 최대화해야 하는 일반적인 CVT와 달리, 자동차에 속력에 맞는 감속비를 자연스럽게 구현할 수 있었다. 이는 CVT의 한계점이던 발진 가속에서의 동력 전달 효율 저하도 해결할 수 있었다.

 

 

멀티매틱이라는 상표명의 CVT를 적용한 6세대 시빅

 

 

특히 센서와 ECU의 발달로 혼다의 CVT는 비약적으로 발전하게 된다. 과거 수동변속기 시절을 생각하면 이러한 트렌드를 조금 이해할 수 있다. 이 시기에는 변속이 필요한 시점에 맞는 엔진회전수 조절을 운전자가 직접 담당했고 엔진과 변속기에 주종 관계가 없었다. 그러나 이후 일정 기간 동안 자동변속기의 시대에는 변속기의 작동이 엔진의 작동에 종속되는 경향이 있었다.  CVT가 제 매력을 발휘하기에는 불리한 여건이었다.

 

 

 

1.5리터 VTEC 터보 엔진과 CVT를 결합한 어코드 터보

 

 

그러나 ECU의 발달로 변속기의 상황과 엔진의 상황을 최적으로 조화시키고 있다. 특히 혼다는 CVT 장착차종의 경우, 코너 진입 시 제동으로 인한 출력 저하를 최소화하고, 재가속 시 출력과 토크의 응답성을 높일 수 있도록 엔진회전수 유지 기능을 구현했다. 역시 이는 혼다의 밸브 타이밍 테크놀로지를 활용한 방법으로, 엔진을 통해 CVT의 태생적 한계를 극복한 방법이라 할 수 있다. 

 

 

혼다가 지향하는 CVT와 엔진 작동의 조화. 

 

 

 

 

CVT, 더 이상
 ‘무단’ 변속기가 아니다?

 

전자제어 역량의 발달로 최근 CVT는 새로운 국면을 맞이하고 있다. 바로 DCT나 자동변속기 장착 차종 중 스포티한 주행 성능을 구현하는 차종에 적용되던 패들시프트가 적용되고 있기도 하다. 패들시프트는 주행 중 노면의 상황이나 운전자의 의도에 따라 즉각적으로 기어의 단수를 낮춰 발진 가속력을 강화하거나, 반대로 불필요한 회전을 줄이는 데 사용된다. 각종 센서와 ECU가 유효 회전 지름의 변화 영역을 보다 정교하게 계산하고, 운전자의 의도에 따라 특정 기어비로 재빨리 전환하여 역동적인 하향 혹은 상향 변속을 가능하게 만드는 것이다.

 

 

 

 

이와 같은 CVT의 새 면모를 가장 극적으로 느낄 수 있는 자동차가 바로 어코드 터보다. 최고 출력 196ps, 최대 토크 26.5kg?m의 1.5리터 VTEC 터보 엔진은 혼다 CVT의 패들시프트를 사용할 때 자동변속기와 큰 차이를 느낄 수 없는 변속감을 제공한다. 특히 역동적인 추월 가속을 구현하고자 할 때 패들시프트를 통해 하향 변속을 시도한 후 가속 페달을 밟으면 경쾌한 엔진음과 함께 속력이 올라간다.

 

 

 

 

물론 어코드 터보에 적용된 CVT는 우수한 연비를 구현하는데도 기여한다. 시프트 패들을 사용하지 않은 상태에서 가속 페달을 밟으면 낮은 엔진회전수에서 발휘되기 시작하는 최대 토크가 손실 없이 가속에 사용됨을 느낄 수 있다. 이후 가속이 이루어지면 엔진회전수는 내려가게 되고 엔진에 부담을 적게 주는 주행을 이어가게 된다. 실제 본 포스트에서는 지난 7월, 서울에서 강릉까지의 주행 테스트를 통해 18.4km/L의 평균 연비를 기록한 바 있다. 이는 i-MMD 하이브리드 시스템과 고효율의 e-CVT(전자제어식 CVT)를 결합한 어코드 하이브리드의 공인 연비와 비슷한 수준이다. 

 

 

 

 

CVT는 2010년대 들어 부쩍 정교화된 DCT와 자동변속기에 비해 압도적인 연비 우위를 보이지 못하고 동력 전달의 박진감 면에서도 밀린다는 시각이 많았다. 따라서 그 위상이 하이브리드 시스템에 적합한 변속기 정도로 위축되는 경향도 있었다. 그러나 혼다는 CVT의 장점을 극대화했을 뿐만 아니라 엔진과의 협조제어를 통해 기존 자동변속기의 영역에서만 가능했던 역동성까지 구현하고 있다. 한계를 넘어 그 자신이 새로운 트렌드가 되는 혼다의 파워트레인인 1.5리터 VTEC 터보와 CVT의 조합, 그 진수는 어코드 터보에서 유감없이 느낄 수 있다.

 

 

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