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RPM이 뭐예요? 타코미터 보는 법

작성일 2020.06.05
최근, 수동 변속 자동차를 보는 일이 흔치 않습니다. 저사양 옵션의 하위 트림이나 트럭, 승합차 등 상용차에도 자동 변속기를 적용하고 있는 추세니까요. 게다가 최근 경찰청은 도로교통법 시행규칙을 개정해 자동변속기 조건에 1종 보통 면허를 추가로 신설한다는 계획을 밝히기도 했습니다. 당연히 타코미터를 볼 기회는 점점 적어지고 있습니다.

타코미터가 뭔가요? 먹는 건가요?


▲ 왜 우리는 운전하면서 타코미터를 봐야 할까요?
▲ 왜 우리는 운전하면서 타코미터를 봐야 할까요?

타코 하면 먹는 타코가 떠오르시죠? 여기서 타코미터(Tachometer)는 엔진 축의 회전수(회전속도)를 지시하는 계량기, 측정기이며, 회전계의 일종입니다. 쉽게 말해 엔진이 어떻게, 얼마나 일하고 있는지 운전자에게 보여주는 역할을 하죠. 하지만 자동 변속기에 익숙해진 운전자들은 점점 자동차 클러스터(계기판)를 볼 때 속도계만 보고, 타코미터에는 별 관심이 없습니다. 엔진 회전수에 따라 직접 변속할 필요 없이 자동차가 알아서 해주기 때문이죠.

타코미터를 보는 것이 중요한 이유


▲ 타코미터 바늘의 움직임에 주목해보세요.
▲ 타코미터 바늘의 움직임에 주목해보세요.

하지만 자동차 엔진에 있어 회전수는 운전 상황을 좌우하는 중요한 요소입니다. 회전수의 변화에 따라 엔진의 파워, 토크, 응답성 등 특성이 크게 변하기 때문입니다. 일반적으로 최적의 엔진 출력 효율은 파워 밴드라고 불리는 회전수 영역에서 발생합니다. 쏘나타를 예로 들어보겠습니다. 제원상 쏘나타 가솔린 2.0 트림의 최고출력은 160/6,500이며, 최대토크는 20/4,800입니다. 즉, 엔진의 회전수가 1분당 6,500일 때 최고출력 160PS를, 1분당 4,800일 때 최대토크 20kg.m를 발휘한다는 뜻입니다.

이 영역에서 벗어나면 운전할 때 충분한 출력이 얻을 수 없거나, 최악의 경우 엔진이 파손될 수도 있습니다. 영화 <포드 V 페라리>에서는 셸비가 켄에게 7,000rpm까지 밟으라며 ‘7000 + GO LIKE HELL’이라는 메시지를 남기는 모습이 명장면으로 꼽히는데, 일반적인 운전에서는 볼 수 없죠.

▲ 안정적인 주행을 위해서는 기어 변속을 통해 엔진 회전수를 조절해야 합니다.
▲ 안정적인 주행을 위해서는 기어 변속을 통해 엔진 회전수를 조절해야 합니다.

자동차 엔진 회전수는 0부터 분당 n천까지 크게 변합니다. 널뛰는 회전수를 제어하지 못하면 엔진이 제대로 효율을 낼 수 없죠. 이것을 커버하기 위해 자동차는 회전비를 바꾸는 변속 장치(수동변속기 혹은, 자동변속기)를 갖고 있습니다. 속도가 늘거나 줄 때 기어를 높이고 낮추면서 적절한 회전수를 유지하는 거죠.

타코미터는 이처럼 엔진을 효율적으로 운전하는 과정, 즉 속도를 높이기 위해 출력을 끌어올리거나, 연료를 아끼기 위해 연비운전을 할 때 중요한 정보인 엔진 회전수를 운전자에게 보여주는 역할을 합니다. 계량기 단위는 rpm(revolutions per minute: 분당 회전)이며, 기호는 앞자리에 x1000과 자리수, 뒷자리에 rpm 또는 r/min이라고 표기합니다. 일반적으로 회전하는 물체 대부분의 1분당 회전수를 나타낼 때 이 단위를 씁니다. 컴퓨터 하드디스크 속도, 턴테이블 회전 속도, 야구 변화구 회전속도에 사용하죠. 자동차에서는 1분당 크랭크 샤프트가 회전한 횟수를 말합니다.

디젤과 가솔린 자동차 타코미터는 어떻게 다를까?


▲ 디젤은 가솔린과 다르게 일반적으로 게이지가 6,000rpm까지 표시됩니다.
▲ 디젤은 가솔린과 다르게 일반적으로 게이지가 6,000rpm까지 표시됩니다.

디젤 자동차와 가솔린 자동차를 구별할 때 가장 먼저 보는 것이 바로 타코미터입니다. 우선 디젤은 일반적으로 rpm게이지가 6,000rpm까지 설정돼 있습니다. 가솔린은 보통 8,000rpm까지로 상대적으로 높죠. 디젤과 가솔린은 착화 방식에 차이가 있습니다. 디젤은 연료를 압축시켜 발화점까지 온도가 올라가게 만들어 폭발하는 압축 착화 방식입니다. 반면 가솔린은 플러그로 전기 스파크를 일으켜 폭발하는 방식입니다. 따라서 디젤 압축 압력이 훨씬 강하죠.

또 다른 차이점은 엔진의 구조에서 차이입니다. 가솔린 엔진은 일반적으로 디젤 엔진보다 스트로크가 짧습니다. 스트로크란 실린더에서 피스톤이 움직이는 거리를 말하는데, 이 거리 차이가 레드 존(Red zone)의 차이를 만듭니다. 타코미터 문자판에는 엔진의 과회전 영역을 적색으로 표시하는데, 이 영역을 레드 존이라고 합니다. 회전수가 레드 존까지 도달하면 엔진에 과부하가 걸려 위험합니다. 최악의 상황에는 엔진이 타서 눌러 붙고, 엔진 정지 같은 사태가 발생할 수 있습니다. 보통 가솔린은 6,500rpm에서, 디젤은 4,500rpm에서 레드 존이 형성됩니다. 같은 회전수로 운동해도 디젤 엔진이 가솔린 엔진보다 더 많이 움직이기 때문입니다.

타코미터는 언제 봐야 할까?


▲ 제대로 운전하기 위해서는 어떤 상황에서 타코미터를 봐야 할까요?
▲ 제대로 운전하기 위해서는 어떤 상황에서 타코미터를 봐야 할까요?

rpm 변화에 신경 쓰며 운전해야 하는 상황이 몇 있습니다. 먼저 수동 운전에서 변속 타이밍을 잡을 때입니다. 일반적으로 변속은 엔진에서 최대토크가 발생하는 회전수에 도달한 이후 이뤄집니다. ‘출력=회전수×토크’라는 공식이 있기 때문에 단순히 회전수를 높이면 출력도 높아진다고 오해할 수 있습니다. 하지만 회전수가 계속 오르면 마찰, 열, 밸브 타이밍 등 여러 요소에 의해 토크는 점점 떨어집니다. 때문에 적절한 타이밍에 변속이 이뤄져 회전수를 다시 낮춰야 합니다. 이 적절한 변속 타이밍을 쉽게 단정할 수는 없지만, 일반적으로 최대토크가 발생한 회전수 이후로 보고 있습니다.

팰리세이드 디젤 2.2 모델로 예를 들어보죠. 제원상 최대토크는 45/1,750~2,750입니다. 즉, 회전수가 1,750에서 2,750 사이일 때 최대토크 45kg.m를 발휘한다는 뜻이죠. 얼추 사잇값인 2,300rpm에서 변속해야 힘을 제대로 발휘할 수 있다는 의미이기도 합니다. 하지만 가솔린 3.8 모델은 최대토크가 36.2/5,200입니다. 앞서 설명했듯 디젤과 가솔린 엔진의 차이 때문에 최대토크가 나오는 회전수가 2배 정도 차이 납니다. 하지만 회전수가 지나치게 높으면 연비와 소음에 안 좋기 때문에 적당히 3,300rpm 정도에서 변속하는 게 좋습니다. 연비와 소음 상관없이 최대 가속력이 필요하다면 5,000rpm 이후 변속하는 게 맞습니다.

▲ 킥다운 혹은, 시프트 다운을 할 때도 rpm 바늘에 주목해야 합니다.
▲ 킥다운 혹은, 시프트 다운을 할 때도 rpm 바늘에 주목해야 합니다.

앞차를 추월하기 위해 속도를 높이며 엑셀을 밟을 때 rpm이 갑자기 오르면서 엔진음이 거세지는 걸 느껴본 적 있나요? 이 같은 현상을 킥다운(Kickdown)이라고 합니다. 자동 변속 자동차가 주행 중 순간적으로 속도를 높일 때, 가속 페달을 더 깊게 밟아 기어를 한 단계 낮춰 순간적인 힘을 낼 때 사용하는 운전 기법입니다. rpm이 순간 오르면서 토크와 출력이 증가하는 것입니다. 오르막에서나 추월하는 상황에서 사용하죠.

▲ 주행 중 기어를 한 단 낮춰보세요. rpm이 급격히 오르는 걸 느낄 겁니다.
▲ 주행 중 기어를 한 단 낮춰보세요. rpm이 급격히 오르는 걸 느낄 겁니다.

수동 변속기나 매뉴얼 모드를 사용할 때는 시프트다운(Shiftdown)을 사용합니다. 원리는 킥다운과 같지만, 가속 페달이 아닌 시프트 레버를 사용합니다. 기어를 저단으로 변속할 때 시프트 레버를 조작해 기어를 저속으로 밀어 넣는 거죠. 킥다운과 시프트다운을 사용할 때 타코미터를 보면 rpm 바늘이 급격히 치솟는 걸 볼 수 있습니다. 가속 준비가 끝났다는 뜻이죠.

기어를 저단으로 바꾸는 운전법은 엔진 브레이크를 걸 때도 사용합니다. 엔진 브레이크는 말 그대로 엔진으로 감속하는 걸 뜻합니다. 자동차가 움직이는 건 엔진이 바퀴로 힘을 전달하기 때문입니다. 하지만 바퀴가 회전할 때 액셀을 밟지 않으면 역으로 바퀴 회전력이 엔진 피스톤을 움직입니다. 바퀴 회전력이 엔진 저항을 받아 자동차 속도가 줄어드는 것, 이것이 엔진브레이크가 작동하는 원리입니다. 엔진브레이크를 사용하면 순간 rpm이 치솟습니다. 실린더 마찰력으로 속도를 떨어트리는 방식이니까요. 차에 부하가 걸리거나 연비가 안 좋아지는 느낌을 받을 수 있지만, 연비와는 상관없으며 적절하게 사용한다면 자동차에 부담도 주지 않습니다.

▲ 신형 아반떼 타코미터는 속도계 오른쪽에 있습니다.
▲ 신형 아반떼 타코미터는 속도계 오른쪽에 있습니다.

타코미터가 속도계 오른쪽에 있는 자동차도 있고, 왼쪽에 있는 자동차도 있습니다. 이 위치는 누가 정하는 걸까요? 사실 정답은 없습니다. 다만 여러 가설 중 하나에 의하면 중앙 또는 오른쪽에 있는 정보가 인지성이 뛰어나다고 합니다. 보통 일상 주행에서는 속도 정보가 중요하기 때문에 속도계가 클러스터 오른쪽에 있는 경우가 많습니다. 하지만, 퍼포먼스가 중요한 자동차는 타코미터를 클러스터 오른쪽에 배치하기도 하죠. 일부 슈퍼카는 아예 타코미터 위주로 클러스터를 구성합니다. 타코미터만 덩그러니 가운데에 있는 경우도 많죠.

▲ 다양한 클러스터의 모습입니다. 대부분 타코미터를 강조하고 있습니다.
▲ 다양한 클러스터의 모습입니다. 대부분 타코미터를 강조하고 있습니다.

지금까지 우리가 크게 관심을 주지 않았던 타코미터에 대한 이모저모를 알아봤습니다. 운전할 때 부지런히 움직이는 타코미터 바늘에 집중해보세요. 운전이 훨씬 재미있어질지도 모릅니다.

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