내연기관과 전기차가 조금 다른 '런치콘트롤' 제대로 알고 사용하자

[오토헤럴드=김아롱 칼럼니스트] 영화 속 고성능 스포츠카를 탄 주인공이 악당들 추격을 피해 달아나기 위해 혹은 납치당한 친구나 연인을 구하기 위해 휠스핀을 일으키며 급출발하는 장면을 보게 됩니다. 이때 정지상태에서 급작스럽게 출발하면서 타이어가 헛돌면서 굉음과 함께 흰 연기를 내뿜기도 하는데요. 

이러한 현상은 배기량이 크거나 고출력의 엔진을 탑재한 차량에서 엔진 출력이 과도하게 타이어에 전달될 경우 타이어의 회전력이 지면과의 마찰력보다 높아 타이어가 순간적으로 접지력을 읽고 미끄러지는 현상 때문에 발생합니다. 

정지상태에서 출발해 정해진 거리를 누가 더 빨리 주파하는지를 겨루는 자동차경주대회인 드래그 레이싱(Drag Racing)의 경우 출발 전 타이어의 접지력을 높이기 위해 타이어를 예열하기 위한 방법으로 일부러 출발 전에 타이어 밑에 연료를 뿌리고 휠 스핀을 일으키기도 하는데 이때 발생하는 흰 연기는 관중들에게 볼거리를 제공하는 퍼포먼스로 활용되기도 하지요.

그러나 실제 자동차경주나 일상적인 주행 중에 휠 스핀을 일으키게 되면 그만큼 에너지손실이 크고 접지력을 상실하기 때문에 오히려 출발이 늦어지게 됩니다. 

특히 자동차경주에서는 빠른 출발은 우승과도 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 자동차 레이서들은 스타트 신호에 0.02~0.05초 사이에 반응합니다. 따라서 남들보다 빨리 출발해 앞서나가면서 레이스에 유리한 위치를 선점하는 것이 무엇보다 중요하지요. 

이 때문에 안정적이면서도 빠르게 급출발을 하기 위해 자동차경주차에는 런치컨트롤(Launch Control)이라는 시스템을 탑재하고 있습니다. 뿐만 아니라 고성능 스포츠카에도 널리 적용되고 있기도 합니다. 

최근 출시되고 있는 국산 고성능 차량과 고성능 전기차에도 이러한 런치컨트롤이 적용되고 있기도 합니다.

런치컨트롤은 운전자가 정지상태에서 출발할 때 가장 빠르고 안정적인 출발을 할 수 있도록 최대 가속 상태에서 차량을 출발시키기 위해 엔진출력과 변속기는 물론 차량의 접지력과 주행 안정성을 제어하는 트랙션 컨트롤(Traction Control) 등을 최적화해 주는 기술입니다.

일반적으로 고성능 차량이나 스포츠카에 적용된 런치컨트롤 기능은 트랙션컨트롤시스템(TCS) 또는 주행안정제어시스템(ESC)을 비활성화하고 주행모드를 스포츠모드나 레이스모드로 변경한 후 브레이크와 액셀러레이터를 동시에 밟고 4000rpm 이상 유지한 상태에서 브레이크 페달을 놓으면 자연스럽게 급가속이 이뤄집니다. 이와 함께 엔진이 고회전을 유지하면서 빠르게 변속되어 차량이 최대한 빠르게 속도를 올릴 수 있도록 해주지요.

런치컨트롤이 작동될 경우 엔진은 엔진출력과 스로틀을 정밀하게 제어해 최대 토크와 최고 출력을 발휘하는 엔진회전수 영역대 안에서 차량이 최대 성능을 이끌어 낼 수 있도록 해줍니다. 또한 변속기는 기어변속을 빠르게 해 줄 뿐 아니라 경우에 따라서는 출발 및 가속 때 최대토크를 발휘할 수 있도록 저단기어(2단 또는 3단)로 변속을 제한하기도 합니다.

특히 최근에는 이러한 런치컨트롤 시스템에 첨단 트랙션 컨트롤 제어 알고리즘을 통합해 휠 속도와 액셀러레이터 페달의 밟은 정도(스로틀 개도량), 엔진회전수 등을 모니터링해 바퀴에 전달되는 동력을 최적으로 조절해 줌으로써 휠 스핀을 일으키지 않고 최적의 접지력으로 차량을 가속할 수 있도록 제어해 줍니다. 

이 때문에 차량 운전석에서는 급출발하면서 높은 엔진음과 함께 몸이 뒤로 젖혀지는 관성 현상을 느끼지만 차량 외부에서는 런치컨트롤이 작동하지 않고 자연스럽게 출발하는 것처럼 보이기도 합니다.

이처럼 런치컨트롤이 적용된 차량은 최대 가속 상태에서 출발하기 때문에 동일한 차량보다 제로백(0→100km/h) 도달시간이 훨씬 빠를 뿐 아니라 출발 때부터 최대토크를 발휘하기 때문에 초기 가속력이 뛰어나 런치컨트롤이 없는 차량보다 월등히 앞서 나갈 수 있습니다.

물론 런치컨트롤이 적용된 차량이라 할지라도 일반도로에서 급가속/급출발은 삼가는 것이 바람직하겠지요.

김아롱 칼럼니스트/[email protected]