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(출처: 기름한방울 안쓰는 오도독의 자동차 운전법)
우리나라에서 판매량이 가장 많은 차종의 엔진 배기량은 보통 1.5L급과 2.0L급이다. 그런데 최근에는 2.0L급의 경우는 그렇지 않은 경우도 발생했지만 보통 엔진 종류가 2종류이다. SOHC와 DOHC.
그럼 여러분이 사고자 하는 차량을 결정했다면 엔진은 어떤 것으로 선택하는가가 이번 주의 주제이다.
기술적 관점에서만 보면
기술적인 관점에서 분명한 것은 DOHC가 일반적으로 SOHC 보다는 진보된 기술이라는 점이다. 기술적인 내용이라 이해하기 어려운 점이 있지만 잠깐 설명해 보면
SOHC란 실린더 하나(보통 4 또는 6개의 실린더가 있음)에 일반적으로 VALVE 구동계가 하나, DOHC는 VALVE 구동계가 두개 존재함을 의미하며 약간의 예외는 있으나 SOCH 엔진에는 흡배기 VALVE가 각각 1개씩, DOHC에는 흡배기 VALVE가 각각 2개씩 있는 경우가 가장 흔하다.
일반적으로 DOHC는 두개의 흡기와 배기 VALVE를 가지고 있으므로 엔진 내로 흡입할 수 있는 단위 시간당 공기량이 많다. 이러한 증가된 공기량은 엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 잇점을 제공한다. 성능의 향상은 전반적으로(이 표현에 주목하여 주시기 바랍니다.) 연비의 향상도 이룰 수 있는 기반이 된다. 세계적인 추세도 분명 DOHC로 이동하고 있다.
차량 가격의 측면에서
아래는 현재 국내에서 판매되는 동일 차종의 SOHC와 DOHC 엔진을 탑재한 차종의 가격을 비교한 표이다. 물론 SOHC와 DOHC의 엔진 차이 만이 아니라 내장이나 편의 장치가 차이가 발생하지만 별로 중요하다고 생각할 필요는 없어 보인다.
(단위: 만원)
| 종류별 차량 가격 |
SOHC |
DOHC |
가격 차이 |
| A사 중형차 수동 |
1,161 |
1,256 |
95 |
| A사 준중형차 수동 |
753 |
791 |
38 |
| B사 소형차 수동 |
642 |
736 |
94 |
| B사 중형차 수동 |
1,076 |
1,190 |
114 |
여러 가지 편의 장치 및 내장에서의 차이 등을 무시하고 그럼 과연 DOHC를 사기 위해 이러한 40-110만원 정도의 추가 비용을 지불할 가치가 있는가가 문제가 된다.
서울 시내 평균 주행 속도는?
현재 서울을 비롯한 대도시의 차량 평균 주행 속도는 시간당 20 킬로미터 대이다. 이런 교통 상황은 물론 대도시에 많이 설치된 보행자를 위한 횡단 보도의 신호 때문이기도 하지만 좀 더 심각한 상황은 아침저녁 출퇴근 시에 여러 차량이 한꺼번에 몰리면서 발생하는 도로의 교통 체증이 더 큰 원인이다. 심한 경우 한자리에 서서 몇 번의 신호등이 바뀌어야 겨우 교차로 하나를 지나가는 경험을 가지지 않은 운전자가 얼마나 될까?
그런데 이렇게 저속으로 운전하는 구간에서 일반적으로 DOHC는 SOHC 보다 힘이 좋다고 결코 말할 수 없다. 조금 기술적으로 복잡한 얘기를 해보자면 이러하다.
왜 기름 소모에서 차이가 발생하는가?
일반적으로 차량의 성능은 정해진 속도에서 흡입하는 공기량에 비례한다고 생각하면 쉽다. 즉 공기를 많이 빨아들일 수 있는 엔진 내부 구조를 만드는 것이 자동차 엔진 설계자가 가장 신경 쓰는 부분 중의 하나가 된다. 쉽게 생각해서 탁 트인 공간에서 장작불을 붙이는 것이 가장 장작불이 잘 타는 조건이 된다.
그러나 엔진 내부에서 장착불(물론 휘발유를 이용한 불이다)을 태우는 데는 공기가 엔진 내부로 들어올 수 있는 면적을 높이는 것이 중요하다. 이런 점에서 분명히 DOHC는 SOHC 보다 성능이 좋아야 하는 것은 틀림 없다.
그러나 공기가 기체인 상태에서 매우 빠른 속도로 엔진에 흡입되어 연소 되기 까지 과정에서는 공기의 관성력이 중요해진다. 이에 따라 이 공기의 관성력을 잘 이용할 수 있도록 엔진의 공기 흡입구를 설계하게 되는데 일반적으로 모든 속도 구간에서 최상의 조건이 이루어질 수는 없다. 즉 어떤 속도에서는 이러한 관성 효과가 최대화하기 쉬우나 다른 속도 구간에서는 가장 최적의 조건을 만족할 수가 없게 된다.
그래서 자동차 설계자는 일반적으로 DOHC 엔진의 가장 큰 장점을 살리기 위하여 약간 고속 구간에서 최대의 성능이 발휘될 수 있도록 엔진을 설계하게 되고 또한 일반적으로 SOHC 엔진은 이 보다 낮은 속도 구간에서 최대의 성능이 발휘될 수 있도록 설계하게 된다.
이에 따라 전체 속도 구간에서의 평균 성능은 DOHC 엔진이 우수하더라도 공회전을 포함한 저속 구간에서는 SOHC 엔진이 더 우수하거나 동등한 정도의 성능을 유지하게 설계되는 것이 일반적이다. 이에 따라 시내 운전을 주로 하는 사용자의 경우는 SOHC를 사용하여도 DOHC와 동일한 정도의 성능은 충분히 기대할 수 있게 된다.
이런 DOHC의 단점을 극복하고자 하는 기술적인 노력이 흔히 얘기하는 VIS (가변 흡기 장치) 등으로 나타난다. 현재 다수의 중형차 이상에 이러한 장치가 달려 있다. 하지만 이렇게 하고 나서도 기름 소모의 관점에서 DOHC가 절대적인 우세를 유지한다고는 볼 수는 없다.
이 밖에도 다른 기술적 여러 요인이 이러한 경향과 동일한 방향이거나 반대되는 경향이 될 수도 있으나 이는 너무 복잡한 기술적 내용이므로 생략하기로 한다. 그러므로 대부분의 시간을 시내 운전으로 보내는 사용자라면 굳이 DOHC를 구매하지 않아도 기름이 사용되는 양은 거의 동일할 수 있다는 것이다.
공식 연비 데이터를 이용한 분석 결과는?
이를 실제 데이터를 이용하여 비교하기 위하여 현재 국내 공식 연비를 사용하여 비교해 보자.
아래 표는 현재 공식 연비가 있는 차종 중 1.5-2.0 리터급의 SOHC와 DOHC 차량의 공식 연비의 비교를 위하여 회귀분석 (너무 어려운 용어인가요?)을 이용하여 비교한 결과이다. 데이터 샘플을 어떻게 선정하느냐에 따라서 수치는 변화될 가능성이 많지만 실제 분석에 사용된 차종이 100여 종류이므로 어느 정도는 대표적인 경향성을 반영하고 있다고 판단할 수 있다.
(단위: KM/ LITER)
| 종류별 기름 소모 |
SOHC |
DOHC |
| 1.5L급 차종 |
14.2 |
13.9 |
| 2.0L급 차종 |
11.3 |
11.5 |
상기의 분석 결과로부터 사실 저속 운전을 위주로 하는 시내 운전의 경우를 가정하면 SOHC와 DOHC의 연비 차이는 거의 없거나 오히려 SOHC가 우수한 경우도 많다는 것을 알 수 있다.
공식 연비가 절대적인 연비값을 대표하지 못한다는 것은 여러 차례 설명한 바이지만 이러한 차이의 경향성은 국내 공식 연비 주행 모드의 평균 속도가 시속 30킬로미터를 넘는 경우이므로 서울 시내를 기준한 속도라면 기름 소모에 있어서는 SOHC가 기름 소모가 더 적을 가능성이 더욱 커지게 된다. 최근의 엔진 기술 개발이 DOHC에 집중화되고 있음에도 불구하고 SOHC가 거의 대등하거나 우수한 연비 성능을 유지한다는 것은 더욱 시사하는 바가 크다 | 
