일반적으로 변속기는 입력축과 출력축이 톱니바퀴 즉 기어로 서로 맞물려 움직이며 동력을 전달한다. 엔진에서 발생한 동력이 톱니바퀴를 거쳐 속도를 변환해서 구동축을 거쳐 타이어로 전해지는 것이다. 기어가 어떻게 맞물리는가에 따라 몇 단 인지가 결정된다.
무단 변속기는 기어도 없고 원칙적으로 몇 단 인지도 없다. 그래서 무단변속기다. 다만 편의상 정해진 벨트의 위치에서 단을 구분하고 그 상태에서의 입출력 비율을 기어비로 표기하는 경우가 있다. 이는 사람들의 이해를 돕기 위해서일 뿐 엄밀하게 말하면 무단변속기에서의 ‘기어비’는 있을 수 없다. 기어비가 고정되어 있지않고 매 순간 달라지기 때문에 연속적인 기어비 라고 표현하기도 한다.
CVT는 기어 대신 벨트와 경사를 갖는 풀리로 구성된다. 변속기의 입력축과 출력축이 벨트나 체인으로 연결되는 것. 속도 변화에 따라 벨트 위치가 원통형의 회전축을 따라 위 아래로 움직이며 속도를 조절한다.
속도가 빨라지면 벨트가 원뿔의 두꺼운 곳으로 옮겨가 속도를 더욱 빠르게 해준다. 저속은 그 반대로 벨트가 옮겨간다. CVT의 특징은 변속 충격이 없다는 것. 가속이 매끄럽고 동력 손실이 적어 연비면에서도 유리하다.
CVT는 구조가 간단해 작게 만들 수 있어 경량화 소형화에 좋다. 생산비도 줄일 수 있을 뿐 아니라 유해 배기가스 배출량도 줄어든다는 게 CVT 메이커의 설명이다.
모든 면에서 좋은 것 같지만 이 장치에도 단점은 있다. 벨트가 헛돌 수 있다는 것. 특히 힘이 셀수록 동력을 전달하는 벨트가 헛돌 수 있다. 이 때문에 대형차에서는 사용하기 힘들다는 지적이 있다. 내구성도 기존 변속기 수준에는 미치지 못하는 것으로 알려져 있다. 무단변속기는 80년대 후반 실용화되어 유럽과 일본을 중심으로 많이 사용되고 있다.
오종훈 yes@autodiary.kr