자동차부품 제조업체인 한국파워트레인이 개발한 `저속직결이 가능한 전륜 9속 토크 컨버터`가 2013년 제25주차 IR52 장영실상을 받았다. 토크 컨버터는 자동변속기의 동력전달장치를 말하는 것으로, 차량이 출발할 때나 가속할 때 토크(회전력)를 증대시켜 가속력을 키우는 기능을 한다.

차량 속도에 따라 기어 변속을 자동으로 해주는 자동변속기가 개발돼 남녀노소 누구나 쉽게 운전할 수 있게 됐다. 그러나 자동변속기는 수동변속기에 비해 동력전달 효율이 떨어져 연비가 좋지 않은 단점이 있다. 따라서 토크 컨버터 분야에서 연비를 높일 수 있는 기술 개발이 관건이었다.

종전 자동변속기의 토크 컨버터는 엔진 회전력을 전달하는 매체로서 오일을 이용하는 `유체 클러치`를 사용했기 때문에 동력전달 효율이 떨어졌다.

이 때문에 일정한 속도로 주행할 때는 수동변속기처럼 엔진 동력축과 구동축이 직접 연결되는 `록업(lock-up) 클러치`를 개발하는 등 연비 향상 노력을 기울였지만 만족스러운 결과를 얻지는 못했다.

이 제품은 동력전달 효율이 낮은 유체 클러치 부피를 줄인 대신 록업 클러치 공간은 확대했다.

홍순석 한국파워트레인 수석연구원은 "그동안 유체 클러치가 전체의 80%, 록업 클러치가 20%의 공간을 차지했지만 이 제품은 록업 클러치 공간을 60%로 확대하면서 기존 토크 컨버터와 동일한 성능을 유지했다"고 설명했다.

또 저속에서도 록업 클러치와 연결되는 `전륜 9속 자동변속기(9단 자동변속기)`를 세계 최초로 개발했다. 일반적으로 자동변속기에서 록업 클러치를 사용하려면 시속 60㎞ 이상 고속으로 운전해야 했지만 이 제품은 시내 주행 등 저속 운전에서도 사용할 수 있어 연비를 향상시킬 수 있다. 변속기 단수가 높을수록 더 부드럽게 출발하고 고속 운전 시에는 빠른 속력을 낼 수 있다.

홍 수석연구원은 "토크 컨버터와 전륜 9속 자동변속기 개선을 통해 기존 차량에 비해 연비를 8% 향상시켰다"고 말했다.

한국파워트레인은 이 제품을 자동변속기 분야의 선두주자인 독일 ZF에 8년간 1조원가량을 수출하기로 계약을 맺었다.

■ 주최 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

■ 후원 : 미래창조과학부

[박기효 기자]