마세라티의 새로운 시대를 이끌어갈 슈퍼 스포츠카 MC20이 발표된 이후 뜨거운 관심과 함께 '2021 가장 아름다운 슈퍼카' 등 수상 소식도 잇따르고 있다. 간결하면서도 우아한 디자인이 인상적인 MC20이지만 핵심은 역시 새로운 네튜노 엔진에 있다. 오랫동안 페라리 엔진을 사용해 왔기 때문에 마세라티의 자체 기술로 독자 개발한 엔진 역시 화제의 중심이다. 이에 마세라티는 ‘네튜노, 비하인드 더 씬’(Nettuno_Behind the Scenes)이라는 주제의 온라인 세션을 열고, 네튜노의 주요 특징과 조립 시설 소개 등 그 이면의 이야기를 풀어놓았다.
온라인 세션은 이탈리아 모데나에 자리한 역사적인 공장, MC20 생산라인 부근의 새로운 엔진 연구소에서 진행되었다. 이 자리에는 신형 엔진 담당 매니저 조나타 아잘리(Mr. Jonata Azzali)와 수석 엔지니어 마테오 발렌티니(Matteo Valentini)가 참석했다.
먼저, 마테오 발렌티니 수석이 새로운 네튜노 엔진의 몇 가지 중요한 개념과 주요 특징을 설명했다.
“우리는 최고의 성능을 내는 엔진을 설계하고, 그것을 새로운 마세라티 MC20에 장착하기로 했습니다. 그래서 슈퍼 스포츠카용 엔진 포트폴리오에 V각, 즉 90° V각과 같은 공통 솔루션을 가진 엔진을 디자인해 최대한 짧고 가볍게 만들기로 했습니다. 엔진 무게 중심을 공고히 하고 높이를 최소화하기 위해 드라이 섬프 윤활 시스템으로 설계하고 각 뱅크마다 하나씩, 두 개의 트윈 터보차저를 통해 엔진에 동력을 전달합니다.”
하지만 신형 엔진의 독특한 점은 내부에 있다며 마세라티 이중 연소(Maserati Twin Combustion)라고 부르는 독특한 연소 시스템에 대해 이야기 했다. 엔진 내부에서 바로 볼 수 있는 프리챔버(Pre-Chamber)라는 작은 부품을 중심으로 하는데, 여기에 메인 스파크 플러그가 장착된다. 이것이 바로 네튜노 엔진의 고유한 특징이라는 것.
즉, 이 엔진의 연소는 프리챔버의 작은 용적 안에서 시작, 혼합기를 점화시켜 연쇄 화염을 통해 주 연소실로 전파된다. 이를 통해 연소 효율이 개선되는 효과를 얻는다. 연료를 더 소모하지 않으면서 출력을 끌어올릴 수 있는 획기적인 기술로 평가받는 부분이다. 프리챔버는 F1에서 가져온 기술이지만, 승용차에서 일상적으로 사용할 수 있도록 이 기술을 표준 연소와 결합시켰다는 설명이다.
“이 기술을 통해 고성능 엔진을 사용할 때 필요한 안정성을 확보합니다. 이를 위한 보조 스파크 플러그도 있습니다. 즉, 2차 스파크 플러그에서 발생하는 불꽃을 이용해 이 엔진을 표준 엔진으로 사용하는 한편, 고성능 퍼포먼스도 감당합니다. 이 엔진의 놀라운 출력은 리터당 약 210마력에 달합니다. 또한 오늘날 승용차에 요구되는 모든 배출가스 기준을 준수해야 합니다. 이러한 목표를 달성할 수 있도록 더블 인젝터를 사용합니다.”
더블 인젝터는 각 실린더당 2개의 인젝터를 말한다. 하나는 흡기 매니폴드에 직접 분사하는 퓨얼 인젝션, 다른 하나는 연료를 직접 분사하는 다이렉트 인젝션이다. 가솔린 엔진치고는 꽤 높은 350바(bar)의 압력으로 분사된다. 이 모든 요소들은 마세라티에 의해 특허를 받았으며, 마세라티 이중 연소라고 불린다.
“이것이 네튜노 엔진의 핵심입니다. 엔진의 전반적인 성능에 대해 말할 때 모든 마법이 일어나는 원천이지요. V6 630마력의 출력과 74.4kg·m의 토크, 그리고 보어×스트로크 88×82mm의 매우 스포티한 엔진입니다. 그리고 우리는 이 엔진을 설계하고 생산하는 데 있어 지금까지 이룬 성과에 대해 매우 자부심을 느낍니다.”
이어서 엔진 조립 라인을 소개하는 시간에는 조나타 아잘리가 마이크를 잡았다.
“우리는 지금 엔진 실험실 안에 있습니다. 엔진 실험실 내부에는 네튜노 엔진 연구소가 있습니다. 이곳은 매일 네튜노 엔진이 탄생하는 곳이지요. 여기서 마세라티의 유산에 대해 말하지 않을 수 없습니다. 우리는 오랜 세월이 흐른 지금, 정확히 같은 장소에서 엔진을 재생산하고 있습니다. 70-80년 전 마세라티가 모데나에서 차량과 엔진을 조립하며 그의 역사를 시작했던 바로 그곳에서 말입니다.”
엔진 조립은 크래들(받침대)의 일종인 랙(rack)에 모든 구성 부품을 배치하는 것으로 시작된다. 이 랙에는 300개의 메인 부품을 포함하는 총 1300개의 부품이 놓여진다. 첫 번째 작업은 엔진 블록을 예열하는 것이다. 실린더 라이너를 끼워 넣기 위해 엔진 블록이 따뜻해야 하기 때문이다.
“이곳은 나머지 장소들과 격리된 공간인데, 왜냐하면 청결을 유지해야 하기 때문입니다. 어떠한 오염물질도 유입되지 않기에 우리가 조립할 마세라티 엔진의 품질을 보장할 수 있습니다.”
엔진 위에는 조립 순서를 점검하는 카메라가 달려 모든 엔진과 엔진 블록을 추적한다. 점검은 기계, 장비, 튜토리얼(tutorial)에 의해 자동으로 이뤄진다. 그리고 실린더 헤드 조립 공정을 거쳐 헤드가 완성되고 마지막으로 실린더 헤드의 누출 테스트가 진행된다. 다음 스테이션은 터보차저 조립 과정인데, 섭씨 1000도에 육박하는 온도에서 어떻게 스트레스를 피하는지, 조임 나사의 순서와 토크를 점검하는 일의 중요성, 그 과정을 지켜보고 기록 및 전달하는 카메라의 역할을 설명했다.
조립이 완성된 엔진은 포장되어 엔진 테스트 베드로 보내진다. 여기서는 주로 두 가지 종류의 테스트를 실시한다. 표준 테스트는 출력, 토크, 누출 재확인, 오일 압력 등을 테스트하는 40분짜리 테스트다. 또한 무언가 잘못될 경우를 대비해서 오일 내부의 금속 화합물을 측정한다. 사람의 혈액을 분석하는 과정처럼 네튜노 엔진의 혈액을 분석해서 고온 테스트에서 혹시 이상이 생겼는지 알아보는 것이다. 그리고 통계적으로 모든 종류의, 예를 들어 일치하지 않는 조합이 있거나 추적할 수 있는 사례를 체크하기 위해 더 긴 시간 동안의 테스트 과정이 있다.
마테오는 이 네튜노 엔진 실험실에서 전달할 메시지로 주변 환경의 색상을 말했다.
“주변을 보면 모두 흰색으로 칠해져 있습니다. 이유를 묻는다면, 클리닉(진료실) 같기 때문입니다. 우리는 일종의 클리닉에서 이 엔진들을 조립하고 있다는 인상을 주려고 노력하고 있습니다. 저는 여러분이 이 메시지를 받는다면, 우리는 목표에 도달했다고 생각합니다. 들어주셔서 감사합니다.”
글·최주식
