변속기는 자동차나 모터사이클 모든 탈것에서 중요한 역할을 하는 부품이다. 엔진이나 모터에서 나오는 힘을 그대로 구동축에 전달할 경우 효율이 떨어지기 때문에 이를 각기 다른 비율의 기어를 거쳐 구동축으로 보내는 역할을 한다. 칼 벤츠가 최초의 자동차를 만들었을 때만 하더라도 속도가 가볍게 달리는 마차 수준에 불과한 정도여서 내연기관에서 발생한 동력을 구동축에 전달하는 데는 자전거처럼 체인을 통한 단일 변속기 정도만을 사용했다. 하지만 기술이 발전함에 따라 더 빠른 속도를 요구하기 시작했고, 이를 위해 변속기의 구조가 점점 더 복잡해지면서 점차 지금의 형태에 이르게 된다.

변속기의 기본 형태는 수동 변속기로, 클러치를 통해 동력을 일시적으로 끊어준 뒤 레버 등을 이용해 속도에 맞는 단수로 바꿔주는 장치다. 과거에는 이런 수동변속기가 자동변속기보다 연비 면에서 이점을 보였으나, 새로운 기술들이 도입됨에 따라 효율성이 비슷한 수준에까지 도달했고 자동변속기로도 수동변속기와 동일하게 변속 감각을 제공할 수 있는 등의 이유로 점차 수동변속기의 인기가 떨어지기 시작해 최근에는 수동변속기로 출시되는 차량을 거의 찾아볼 수 없는 정도에 이르렀다. 반대로 자동변속기의 경우 예전에 비해 효율성이나 성능 모두에서 수동 못지 않은 모습을 보여주고, 일부 방식은 수동을 능가하는 빠른 변속이 가능하기 때문에 스포츠카 등에도 널리 사용되는데, 대표적으로 듀얼 클러치 트랜스미션이 있다.

모터사이클에 처음 DCT를 탑재한 혼다의 VFR1200F

모터사이클은 자동차에 비해 신기술의 도입이 상당하 늦는 편인데, 예를 들어 현재 자동차에선 보편화된 기능인 어댑티브 크루즈 컨트롤이 이제야 도입됐으니 말이 더 필요할까. 이는 변속기에도 마찬가지로, 대부분의 모터사이클이 수동 변속기를 채용하고 있고, 편의성을 강조한 스쿠터가 CVT를 채용한 것 정도에 불과했다. 하지만 최근에는 분위기가 조금 바뀌었는데, 일부 브랜드에서 기존 수동변속기 제품들에 조금씩 자동변속기를 탑재한 모델을 선보이고 있다.

혼다 DN-01

물론 과거에도 자동변속기가 없었던 것은 아니다. 앞서 설명했듯 스쿠터는 CVT 방식이 대부분이고, 그렇지 않은 모델에도 자동변속기가 탑재된 모델이 있었다. 혼다의 경우 HFT라 불리는 모터사이클 최초의 자동변속기 시스템을 DN-01이라는 모델에 탑재한 적이 있고, 골드윙이나 아프리카 트윈 등 플래그십 모델에 모터사이클 최초의 DCT를 적용해 판매하고 있다. 그보다 시계를 과거로 돌리면 최초의 반자동 변속기라 할 수 있는 원심클러치의 경우 현재까지도 슈퍼커브를 통해 이어지고 있고, CB750에 혼다매틱이라는 이름의 클러치 조작이 필요없는 반자동 변속기를 적용하는 등 이 분야에 가장 적극적인 모습이었다.

혼다 E-클러치가 탑재된 엔진

타 브랜드에서는 야마하가 YCC-S라는 변속 시스템을 적용한 것, 그리고 아프릴리아가 마나 850에 적용했던 CVT 정도가 전부일 정도로 모터사이클 시장에서 자동변속기에 대한 관심이 낮았지만, 최근 들어 분위기가 바뀌었다. 지난해 밀라노 모터사이클쇼에서 혼다가 E-클러치 시스템을 발표한데 이어 올해 야마하는 Y-AMT(Yamaha Automated Manual Transmission)을, BMW는 ASA(Automatic Shift Assist)라는 이름의 변속 지원 시스템을 공개했으며, KTM도 에르츠버그로데오에서 공개한 테스트 모델을 통해 올해 말 자동변속기를 갖춘 제품을 선보일 것으로 예상되고 있다.

혼다 아프리카 트윈

이러한 분위기의 이유는 무엇일까? 우선 혼다 DCT 모델의 성공이 가장 크다고 본다. 변속도 모터사이클의 재미 중 하나라고 말하지만, 탑승 시간이 길어질수록 이러한 변속 과정이 어느 순간부터는 귀찮아지는 과정이 다가온다. 그런 점에서 편하게 타고 싶을 땐 자동변속기처럼 이용하고, 스포티하게 즐기고 싶다면 핸들바 버튼이나 변속 레버를 사용해 수동 변속도 사용할 수 있는 DCT는 괜찮은 대안이었고, 실제 VFR1200F를 시작으로 골드윙, 아프리카 트윈, 레블 1100, NT1100, 포르자 750, X-ADV 등 다양한 모델로 적용범위를 넓힐 만큼 소비자들에게 많은 사랑을 받고 있다. 이런 점에서 모터사이클의 자동변속 기능에 대한 소비자들의 인식이 예전과는 많이 달라졌음을 알 수 있고, 다른 브랜드들에서도 이런 반응을 토대로 자동변속 기능 탑재에 나서게 된 것으로 보인다.

여기에 라이더 평균 연령의 증가도 한몫 했다. 가장 큰 모터사이클 시장인 미국의 경우 모터사이클 라이더의 평균 연령이 1990년 32세였지만 2009년에는 40세로 늘어났다. 여기에 18세 미만 라이더의 경우 1990년 8%에서 2%까지 떨어졌으며, 18~24세 라이더 역시 16%에서 6%로 감소하는 등 라이더의 평균 연령이 크게 상승하고 있다. 이런 상황에서 라이더들은 예전보다 인지력, 판단력, 순발력 등이 감소하는 만큼 이를 해결할 수 있는 방안이 필요하고, 이런 점을 겨냥해 각 브랜드에서 자동 변속기를 준비하는 것으로 보인다.

재밌는 건 반자동 변속기의 대표인 ‘퀵 시프트’가 이미 있는데 굳이 별도로 자동 변속기를 도입한다는 점이다. 보통 스포츠성을 강조하는 슈퍼스포츠나 네이키드 모델들에 주로 적용되고 최근에는 어드벤처 모델들도 장착되는 경우가 많은데, 이런 상황에서 굳이 별도의 자동 변속을 도입하는 이유는 편의성을 강화하는 목적이 제일 크다. 앞서 설명했듯 기존 이용자들의 연령이 점차 올라감에 따라 스포티한 라이딩을 즐기면서도 편의성까지 함께 요구하기 때문에 이를 위해 퀵시프트 같은 반자동 방식이 아닌, 알아서 적정 단수로 변속하는 자동변속기 방식을 도입하는 것이다.

클러치 레버가 그대로 남아있는 혼다 CBR650R

여기에 추가로 신규 입문자를 배려하는 목적도 포함하고 있다. 마치 다루기 까다로운 기존 4기통 미들급 제품 대신 쉽게 탈 수 있는 2기통의 미들급 제품이 대거 쏟아지는 것처럼, 새로 입문한 라이더들이 클러치 조작에 대한 부담을 덜고 편하게 탈 수 있다는 점에서 자동/반자동 변속기가 좋은 방안이 될 수 있다는 것이다. 여기서 혼다의 E-클러치 방식이 눈에 띄는데, 다른 브랜드들은 클러치 레버를 삭제하고 이를 기계 장치 등으로 대체하는 방식을 사용하는 것과 달리 혼다의 경우 클러치 레버를 그대로 남겨놓는 방식을 채택해 상황이나 필요에 따라 언제든지 클러치 레버를 사용한 조작이 가능하게 했다는 점이다. 이러한 방식을 도입한 덕분에 사용자는 클러치 조작에 익숙해질 수 있는 기회를 얻게 되므로 이후 기종을 변경하더라도 자동이나 반자동이 아닌 기존 수동 방식의 변속기도 선택 범위에 포함시킬 수 있다는 이점이 있다.

현대 아이오닉 5 N의 N e-시프트 작동 화면

여기서 전기 모터사이클에 대한 고민도 잠시 해볼 수 있는데, 전기 모터는 변속 과정 없이도 최고속도까지 도달할 수 있어 변속기가 굳이 필요하지 않다. 전기자동차를 생각해보면 이해하기 쉬운데, 현재 판매 중인 전기차는 대부분 단일 변속기만이 적용된 상태고 포르쉐 타이칸이나 아우디 이트론 GT 정도만이 2단 변속기를 채용한 정도에 불과하다. 여기서 기존 내연기관을 경험한 사용자들은 기존과 비슷한 감각의 제품을 선호하는 경향이 있어 전기차에서도 내연기관과 비슷한 감각을 내기 위해 노력하고 있다. 대표적으로 현대자동차의 아이오닉 5 N을 들 수 있는데, 다단 변속기가 존재하지 않지만 N e-시프트 같은 기능으로 기존 내연기관 자동차와 같은 변속감을 경험할 수 있게 구현해놓았다. 모터사이클 역시 비슷한 상황이 될 수 있는데, 이러한 가상 변속 장치를 일부 전기 모터사이클 브랜드에서 개발하고 있어 향후 전기 모터사이클의 보급이 크게 늘어나면 이러한 부분들이 기존 내연기관 모터사이클을 경험해본 라이더들에게 어필할 수 있을 것으로 기대된다.

 

모터사이클에 적용된 자동/반자동 변속 시스템

원심클러치

혼다 슈퍼 커브

모터사이클에 가장 먼저 적용된 반자동 변속 방식으로, 혼다에서 맨 처음 개발됐다. 변속 페달이 클러치 레버의 역할을 겸하도록 설계되어 변속 과정에서 자연스럽게 동력 전달이 차단되며 변속이 이루어진다. 동력을 전달하는 과정에서 원심력을 이용해 내부의 슈가 클러치에 붙어 마찰을 통해 동력을 전달하는 방식이라 원심력이 낮은 저회전대의 동력은 고스란히 손실되고 엔진브레이크 사용이 어렵다는 단점이 있다. 하지만 클러치 레버가 필요 없다는 강력한 편의성 덕분에 주로 혼다 커브에서 파생된 언더본 모델들에 적용되어 큰 인기를 얻고 있으며, 스쿠터도 원심클러치와 CVT를 조합한 구성으로 편의성을 높인다.

 

혼다매틱

혼다 에어라(EARA, 미국명 CB750A)

1973년 개발된 혼다의 반자동 변속기로, 유압 클러치와 유압 밸브, 록업을 더한 토크 컨버터 등으로 구동되는 방식이었는데, 모터사이클에선 CB750A를 비롯한 몇몇 모델에 적용됐다. CB750에선 2개의 유압 제어 클러치가 각 기어에 하나씩 적용되어 변속 레버를 통해 유압 밸브를 작동시켜 변속이 이뤄지는 방식이었지만, CB400이나 CM400/450에서는 유압 밸브 대신 도그 클러치를 물리적으로 움직여 변속이 이루어지는 차이가 있었다.

 

퀵 시프트

다이노젯의 퀵 시프터

변속 레버를 통해 입력이 가해지면 순간적으로 엔진 점화를 끊어 클러치 변속 없이 변속이 가능하게 하는 제품이다. 퀵 시프트가 없는 차량은 빠른 변속을 위해 스로틀을 되돌려 동력이 일시적으로 끊어지는 순간에 클러치 조작 없이 변속하는 방법을 사용하기도 했으나, 이 방법의 경우 스로틀을 되돌렸다 감아주는 동안의 회전 수 감소가 발생해 그만큼 동력이 손실되는 부분도 있고, 숙련되지 않은 라이더가 사용할 경우 자칫 클러치 디스크가 손상될 수 있어 현재는 퀵 시프트를 사용하는 것이 보편적이다. 브랜드에서 OEM으로 장착하는 제품의 경우도 동일한 작동방법이긴 하나, 제품의 특성에 따라 상단 변속만을 제공하는 경우도 있다. 일부 제품들의 경우 하단 변속 시 엔진 회전수를 보정해주는 기능도 갖추고 있어 차체의 안정성을 유지할 수 있다. 순정으로 적용되지 않은 모델도 적용할 수 있다는 장점이 있지만 적잖은 비용이 들어가야 하고 사용자가 변속 과정에 필요한 킬 타임 등의 설정을 직접 해야 하며 문제가 발생했을 경우 판매처에 별도로 문의해야 한다는 단점도 있다.

 

혼다 HFT

혼다 HFT

HFT는 ‘Human Friendly Trasmission’의 약자로, 번역하자면 ‘인간 친화적 변속기’ 정도의 의미다. 이는 혼다에서 독자적으로 개발한 무단 변속기 시스템으로, 엔진 동력을 출력축으로 전하면서 유압으로도 변환하는 오일펌프, 그리고 유압을 다시 회전력으로 변환해 출력하는 오일모터, 피스톤, 디스트리뷰터 밸브, 피스톤 작동을 위한 사판(스와시플레이트), 출력축과 일체화된 실린더 등으로 구성된다.

전자 제어를 통한 다양한 변속모드를 갖췄는데, 일반적인 크루징에 적합한 D모드와 반응성을 높여 스포츠 주행이 가능한 S모드 등 2개의 풀 오토 모드가 있고, 수동 변속기와 같은 감각으로 주행 가능한 6단 매뉴얼 모드까지 총 3개의 주행모드를 제공한다. 양산 모델에는 유일하게 혼다 DN-01에만 탑재됐다.

 

혼다 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT)

혼다 DCT의 내부 구조

혼다는 2010년 첫 선을 보인 VFR1200F부터 모터사이클에 DCT를 적용해왔다. DCT는 자동차와 동일하게 단수별로 나눈 2개의 클러치를 적용해 빠른 변속과 부드러운 가감속이 가능한 것이 특징이다. 변속은 자동과 수동 중 선택할 수 있는데, 자동 변속은 일반적인 주행에서 사용하는 D모드와 스포티한 주행을 원할 때 사용하는 S모드 중 하나를 선택할 수 있다. 수동 변속에서는 왼쪽 핸들바의 변속 스위치를 눌러 변속하는 것이 기본이고 풋 레버가 장착된 모델의 경우 이쪽을 사용하는 것도 가능하다. 빠르고 편리한 변속이 가장 큰 장점이지만, 관련 장비 추가 시 무게가 5kg 가량 늘어난다는 약점이 있어 스쿠터나 투어러, 어드벤처 등 무게 변화에 둔감한 모델들 위주로 적용되고 있다.

 

혼다 E-클러치

혼다 E-클러치의 구조

혼다가 지난해 발표한 새로운 클러치 조작 시스템으로, 레버 조작 없이 변속이 가능하게 하는 기술이다. 기존 퀵 시프트와도 동일해보이지만, 혼다는 엔진 점화를 차단하는 것이 아닌, 2개의 모터와 기어 등으로 구성된 장치를 통해 클러치를 작동시켜 순간적으로 동력을 차단해 변속하는 방식으로, 순간적으로 동력을 끊어준다는 점에서는 원심클러치와 작동 방식이 유사하다. 다만 차이가 있다면 클러치 레버를 유지해 사용자가 레버를 사용할 수도 있어 클러치 조작에 친숙해질 수 있다는 차이가 있다. 현재까지는 CB650 시리즈에만 적용된 상태인데, 향후 어느 정도 배기량의 모델에까지 적용할 수 있을지를 지켜봐야 할 듯하다.

 

야마하 YCC-S

YCC-S를 적용한 야마하 FJR1300AS

야마하가 FJR1300을 통해 선보인 반자동 변속 시스템으로, ‘Yamaha Chip Controlled Shift’의 머릿글자를 딴 것이다. CVT와는 달리 실제 매뉴얼 변속기에 클러치용 액추에이터와 시프트 액추에이터를 더해 라이더가 핸들바 버튼이나 변속 페달을 이용해 변속을 입력하면 ECU가 엔진 회전수, 차량의 속도, 기어 포지션, 스로틀 포지션 센서 등의 정보를 취합해 액추에이터를 작동해 부드럽고 효율적인 변속이 이뤄진다. 다만 자동 변속 기능은 제공하지 않지만, 가다 서다가 반복되는 시내 주행에서 클러치 조작이 사라진다는 것만으로도 충분히 반가운 일이다.

 

야마하 Y-AMT

Y-AMT의 구조

YCC-S는 변속에 대한 입력이 필요하지만, Y-AMT는 변속 페달도, 클러치 레버도 없어 필요에 따라 자동과 수동을 오갈 수 있는 시스템이다. 자동 모드에선 D 모드와 D+ 모드를 제공하는데, D모드는 낮은 엔진 회전수를 유지하면서 부드러운 변속을 제공해 시내에서 연비를 높이는 운행이 가능하고, D+ 모드는 변속 시점을 최대한 늦추는 특성으로 스포츠 주행에 적합한 기능이 될 것으로 보인다. D 모드와 D+ 모드 상태에서도 핸들바의 변속 버튼을 누르면 언제든지 수동처럼 변속하는 것도 가능하다. 액추에이터 등 자동 변속을 위한 장치들이 추가되어 차량의 무게가 2.8kg 증가하는데, 다른 자동/반자동 변속기와 마찬가지로 무게 증가에 민감한 슈퍼스포츠를 뺀 나머지 장르의 모델들에 적용될 것으로 예상된다.

 

BMW ASA

BMW ASA의 구조

최근 도입되는 자동 변속 시스템과 마찬가지로 기존의 변속기에 클러치용과 변속기용 2개의 액추에이터를 더해 버튼이나 페달 조작만으로 변속이 이뤄진다. 일반 변속기를 그대로 활용하면서 몇 종류의 장치만을 더해 자동 변속기의 효과를 낼 수 있어 편의성을 높이는데 크게 기여할 것으로 기대된다. 자동 변속인 D 모드와 수동 변속 M 모드가 제공되고, 수동 변속 상황에서도 기어 별 최저속도 아래로 내려가면 자동으로 하단 변속이 이뤄진다. 또한 자동 모드에선 기존 주행 모드와 연동되어 다이나믹에서는 역동적인 변속을, 레인에선 부드러운 변속감을 제공한다.

 

아프릴리아 CVT

CVT를 적용했던 아프릴리아 마나850

자동차는 경차나 소형에서, 모터사이클은 스쿠터에서 주로 사용되는 CVT를 마나 850에 투입했다. 평소에 편하게 운전하고 싶다면 스쿠터처럼 탈 수도 있지만, 수동 모드로 변경하면 핸들바의 변속버튼이나 왼쪽 풋페그 앞에 장착되는 변속 레버를 통해 7개의 단수 중 원하는 대로 조절해서 쓸 수 있었다. 네이키드와 CVT라는 독특한 조합으로 매뉴얼 모터사이클부터 빅스쿠터까지 다양한 장르의 모델들과 경쟁 구도를 이뤘지만 2016년을 끝으로 단종되어 아쉬움을 남겼다.

 

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