기아 리오(Rio) 해치백은 혁신적인 intelligent Manual Transmission (iMT) — 완전 전자식 와이어 제어 클러치와 결합된 6단 수동 변속기 — 을 처음으로 탑재한 기아 모델 중 하나입니다. iMT는 전자식 가속 페달, 브레이크-바이-와이어(brake-by-wire) 시스템, 스티어-바이-와이어(steer-by-wire) 설정 등의 기술에 이어 구동계 부품의 디지털화에 있어 중요한 발걸음을 내딛었습니다. 그렇다면 기아의 전자식 클러치는 정확히 무엇을 하며, 왜 중요할까요?
기아 iMT 전자식 클러치는 어떻게 작동하나요?
iMT 시스템에서 운전자는 기존 수동 변속기와 마찬가지로 직접 변속합니다. 다만, 클러치 페달은 더 이상 기계적 연결이나 기존 유압 회로를 통해 클러치를 작동시키지 않습니다. 대신, 변속기 제어 장치(TCU)에 전자 신호를 보내고, TCU가 클러치를 자동으로 제어합니다. 단계별 과정은 다음과 같습니다:
- 운전자가 클러치 페달을 밟으면 TCU에 신호가 전송됩니다.
- TCU가 전용 액추에이터를 작동시킵니다.
- 액추에이터가 클러치 회로 내에 유압 유체 압력을 생성합니다.
- 작동 실린더가 이에 따라 클러치를 연결하거나 해제합니다.
복잡해 보이는 이 구조는 특정 목적을 위한 것입니다. 바로 차량의 하이브리드 시스템이 운전자의 입력 없이도 클러치를 독립적으로 제어할 수 있도록 하는 것입니다.
기아가 마일드 하이브리드(MHEV) 시스템에 전자식 클러치를 사용하는 이유
iMT는 기아의 EcoDynamics+ 마일드 하이브리드(MHEV) 사양에서만 사용되며, 48볼트 전기 아키텍처와 벨트 구동 방식의 통합 마일드 하이브리드 스타터-제너레이터(MHSG)를 갖추고 있습니다. MHSG는 세 가지 핵심 역할을 수행합니다:
- 가속 보조: MHSG는 가속 시 내연기관과 함께 토크를 추가로 제공합니다.
- 에너지 회수: 감속 시 발전기로 작동하여 운동 에너지를 회수합니다.
- 향상된 시동/정지 기능: 기존 시동/정지 시스템을 대체하여 훨씬 이른 시점에 엔진을 끌 수 있게 합니다.
마지막 항목이 바로 전자식 클러치가 필수적인 이유입니다. 기존 기계식 클러치는 차량이 완전히 멈추고 운전자가 중립을 선택한 경우에만 엔진을 끌 수 있습니다. iMT의 전자식 클러치를 사용하면, 일부 최신 자동변속기나 듀얼 클러치 변속기처럼 기어가 물려 있는 상태에서도 타행 주행 중 클러치를 자동으로 해제하고 엔진을 끌 수 있습니다.
iMT의 매끄러운 엔진 재시동
엔진을 재시동해야 할 때 iMT 시스템은 이 과정을 부드럽고 자동으로 처리합니다:
- 현재 선택된 기어는 그대로 유지됩니다 — 운전자가 별도로 조작할 필요가 없습니다.
- MHSG는 클러치가 다시 연결되기 전에 엔진을 적절한 RPM으로 사전 회전시켜 충격이나 떨림을 방지합니다.
- 현재 기어가 차량 속도에 비해 너무 높으면, 운전자가 더 적절한 기어를 선택할 때까지 클러치는 열린 상태를 유지합니다.
- 운전자가 가속 페달, 브레이크 또는 클러치 페달을 밟는 즉시 엔진이 자동으로 재시동됩니다.
연료 절감 및 배기가스 저감 효과
전자식 클러치 덕분에 엔진이 표준 시동/정지 시스템보다 더 일찍 정지하고 더 늦게 재시동되므로, 연비와 CO₂ 배기가스 면에서 실질적인 개선 효과가 있습니다. 기아가 제시하는 주요 수치는 다음과 같습니다:
- 실제 주행 조건에서 측정한 iMT 시스템 단독 약 3% 연료 절감
- NEDC 사이클 기준으로 측정한 전체 MHEV 시스템의 최대 10.7% 연료 절감
iMT는 마일드 하이브리드와 수동 변속기의 가능성을 확장했지만, 기아는 듀얼 클러치 반자동 변속기를 탑재한 MHEV 사양도 계속 제공하고 있습니다. 특히 유럽의 많은 운전자들이 여전히 기존 수동 변속기의 감각과 제어감을 선호한다는 점을 회사 측에서도 인정하고 있습니다. iMT는 바로 그런 경험을 제공하면서 현대적인 하이브리드 효율성을 더한 것입니다.
전자식 클러치는 완전히 새로운 것이 아닙니다: 간략한 역사
iMT는 최첨단처럼 느껴지지만, 자동화 클러치의 기본 개념은 수십 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 주목할 만한 초기 사례는 4단 반자동 변속기를 갖춘 1955년형 시트로엥 DS(Citroën DS)입니다. 운전자는 스티어링 칼럼의 레버를 이용해 수동으로 변속했지만, 클러치 페달을 밟을 필요가 없었습니다. 대신, 유압 컨트롤러가 엔진 속도, 스로틀 위치, 브레이크 입력을 모니터링하여 클러치 연결을 자동으로 관리했습니다. 그 경험은 놀랍도록 직관적이었습니다:
- 운전자가 기어를 선택하고, 스로틀을 놓고, 다시 밟으면 — 클러치가 나머지를 알아서 처리했습니다.
- 정지 상태에서는 클러치가 자동으로 해제되었고, 브레이크를 놓으면 엔진이 살짝 가속되며 클러치가 부드럽게 재연결되었습니다.
- 그 결과는 현대 자동변속기 차량을 운전하는 것과 유사한 느낌이었습니다.
기아의 iMT는 이러한 유산을 바탕으로 21세기 하이브리드 기술과 통합하여 효율성, 편의성, 주행의 즐거움을 하나의 패키지로 제공합니다.
이 글은 번역본입니다. 원문은 여기에서 읽으실 수 있습니다: https://www.drive.ru/technic/kia/5ef9a14cec05c46250000054.html
게시 8월 05, 2021 • 읽기까지 2m 소요
