오토in

[이데일리 오토in 박낙호 기자] 렉서스의 스포츠 쿠페인 LC가 드디어 국내 시장에 출시했다. LC는 하이브리드 차량인 LC500h외에 순수 가솔린 차량인 LC500도 함께 준비하고 있는데, LC500에는 8기통 엔진에 10단 자동변속기 이외에도 즐거운 달리기를 위한 엔진 및 배기 사운드 시스템에 심혈을 기울였다고 한다. 이번 시간에는 LC500에 적용된 최신 기술을 살펴보자.

LC500에 적용된 5리터 엔진은 V8 자연흡기 엔진인 2UR-GSE를 채택했다. 이 엔진의 적용 범위를 살펴보면 이미 이전의 고성능 차량인 IS-F를 비롯하여 RC F와 GS F에도 탑재하여 높은 평가를 받았던 엔진이다.

요즘 유행하는 터보 엔진이 아닌 자연흡기 엔진을 적용했는데, 자연흡기에 고회전형 엔진답게 흡배기에 티타늄 밸브 단조 크랭크 샤프트를 이용하여 내구성 확보와 경량화에 신경을 쓴 엔진이다.

이 엔진은 엔진 조립 이후에 회전 밸런스 조정하여 레브리미트까지 꾸준하게 상승하는 토크감이 큰 매력으로 평가받은 엔진이다. 가변 밸브 타이밍 기구는 Dual VVT-i에서 흡기는 전동식 VVT-iE를 탑재하여 제어 응답의 민첩함과 정확성을 높이고 있다. 연료 공급 포트 분사와 직접 분사를 병용하는 D-4S도 적용했다.

LC에는 대용량의 새로운 듀얼 에어 클리너를 적용하여 흡기의 압력 손실을 줄이고 고회전 영역에서 흡입 공기량을 증대시키고 있으며 최고 출력 477마력/7,700rpm은 GS F나 RC F와 같지만 최대 토크는 55.1kg.m(550Nm)로 4800rpm에서 10Nm 올렸다.

엔진 사운드는 ‘천사의 포효’라는 LFA의 스포티하면서 의기양양한 느낌을 고스란히 가져왔다. 차량의 차체에서는 높은 정숙성을 실현했지만 운전의 즐거움을 제대로 즐기기위해 주행 상황에 어울리는 사운드 컨트롤을 만들어냈다.

흡기 시스템의 사운드는 사운드 제너레이터를 사용하여 앞뒤로 연결 호스의 공명 주파수를 조정하는 것으로 했고, 다른 3개의 고주파 음역의 소리를 드러낼 수 있게 엔진 회전의 상승에 따라 주행의 즐거움을 상승 시킬 수 있으면서도 조화로운 엔진 사운드를 만들었다.

LFA에서 인정받은 귀가 즐거운 쿠페

LC는 사운드 제너레이터의 출구를 계기판이 붙어있는 인스트루먼트 패널에 호스를 통해 직접 연결하여 공명 파이프로 사용하고 있다. 이것은 LFA와 벤츠 S클래스에서도 채용하고 있는 방식으로 이 방식은 승객의 정면에서부터 존재감이 느껴지는 사운드를 전달할 수 있는 장점이 있다. 에어 클리너 박스에 전자 제어에 의한 플랩 밸브가 설치되어 있고, 부하에 따라 3000 ~4000rpm에서 열리게 된다.

배기쪽은 엔진의 좌우 뱅크의 배기관의 메인 머플러 직전에 부 밸브 시스템을 장착하고 있다. 배기 밸브의 개폐에 의해 흐름의 전환을 만들어내어 배기의 음색과 음압을 컨트롤 하는 것이다. 즉, 밸브가 닫혀있을 때는 머플러의 소음 효과를 높이고 밸브가 열리면 박력있는 사운드를 발생시킨다는 것으로 이 밸브 역시 엔진의 부하와 연동하여 3,600~ 4,600rpm에서 열리게 된다.

또한 엔진의 시동시에도 열려있어서 시동을 걸 때도 강력한 사운드 연출을 하는 것이 가능하다. 머플러는 고회전, 고출력을 내며 주행을 할 때는 순간적인 박력을 연출할 수 있도록 내부의 흡음재에 대한 조정을 하는등 새로운 매력을 위해 제작했다.

또한, 흡배기에 각각 제어 밸브를 여는 타이밍에 차이를 두고 있는 것은 정위감(정확한 위치와 깨끗하게 그려내는 사운드 공간 특성)을 높이고 더욱 입체적인 공간감을 살린 사운드를 만들기 위해서다. 그러나 언제든지 박력있는 사운드를 내는 것이 아니라 저속이나 크루징 상태에서는 액티브 노이즈 캔슬러와 연동하여 정숙함을 실현하여, 조용하고 부드럽게 스트레스 없는 주행을 돕는다.

후륜구동 승용차로는 세계 최초의 10단 AT

픽업 트럭에는 10단 AT가 존재했지만 승용으로는 세계 최초로 적용된 10단 변속기는 “Direct Dhift-10AT”로 가속할때 시프트 타이밍을 일정 간격으로 할 수 있도록 기존의 8단 AT의 1~3 단을 1~4단으로 크로스 비율화 한 것이 특징이다.

그리고 리드미컬하고 예리한 기어 감각을 위해 유압 제어부는 응답이 좋은 소형 밸브 바디에 응답성이 높은 소형의 다이렉트 리니어 솔레노이드를 조합하고 있다. 클러치 압력 제어와 파워 트레인 통합 제어를 하는 것으로 D레인지의 변속 시간이 약 0.2초 M레인지의 변속 시간이 약 0.1초로 클래스의 최상위 변속 시간을 달성했다.

렉서스는 자사 승용차 특유의 우아한 주행감각과 스포츠카에서 느낄 수 있는 직접 체결되는 드라이브 감각을 위해 토크 컨버터와 다판식 록업 클러치의 조합을 선택했다. 다이렉트 방식(DCT)은 변속의 속도나 체결감에서 최고 수준에 있지만 발진시 그리고 저속에서의 덜컥 거리는 느낌이나 부자연스러운 마찰 제어는 우아한 감각과는 거리가 있기 때문에 이런 형식을 택했다.

신형 Direct Shift-10AT는 클리프와 발진시 유체를 사용하지만 일단 달리기 시작하면 락업 상태가 되어버린다. 회전 진동을 흡수하는 댐퍼의 성능을 제대로 확보하고 엔진 마운트 및 차동 마운트의 개선등 플랫폼 레벨에서부터 검토한 단계로 거의 전 영역에서 락업을 실현할 수 있게 되었다.

다단 AT는 보통 기어의 단이 증가하면 변속기의 크기와 내부 마찰이 증가되는게 문제가 되지만 이번에 개발한 10단 AT는 바디와 소형의 고성능 토크 컨버터를 사용하여 8단 AT와 거의 같은 크기를 유지했다.

변속 제어의 기본적인 개념은 하이브리드와 공통으로 드라이빙의 리듬을 만들기 위한 기본을 따르는데 연비 최우선이 아닌 운전자의 의사와 주행 상태를 자동차가 느끼고 운전자의 성향에 맞는 AI제어를 도입하여 D 레인지 상태에서도 다양한 드라이빙 스타일에 맞춘 변화를 만들었다.

물론 일상에서 부드럽게 주행을 할 때는 연비를 중시한 변화를 도모하고 있지만 와인딩 로드와 서킷 주행과 같은 타이어의 마찰을 적극적으로 사용하면서 주행을 할 때는 D 레인지에서도 수동 조작을 통해 기어를 변속한 것 같은 가속 응답에 따른 민감한 변속을 실현했고, 스포츠 모드에서는 보다 적극적으로 작동하는 것이 가능하도록 패들 시프트를 조작하지 않아도 서킷 공략이 가능할 수준으로 적극적인 프로그램이 적용되었다.

국내 시장에서도 7월에 만날 수 있는 LC500의 주행 성능과 강렬한 사운드는 국내 스포츠카 시장에서 어느 정도의 성적표를 갖게될 것인지 벌써부터 기다려진다.