모든 휘발유 엔진 자동차가 아주 작은 쉘 콘셉트 카(Shell Concept Car)와 같다면, 우리는 모두 출근길에 35.4km/L 이상의 연비를 어렵지 않게 얻을 수 있으면서 배기구에서는 가장 깨끗한 도시용 차보다도 1/3이상 적은 이산화탄소만 배출하는 차를 갖게 될 것이다.
이 차를 움직이는 것은 원래 미쓰비시 차에 쓰였던 직렬 3기통 660cc 엔진이다. 이후 대대적으로 개조된 이 엔진은 작은 차의 적재공간 바닥에 놓여 뒷바퀴를 굴린다. 엔진은 만드는 과정에서 에너지를 덜 소비할 뿐 아니라 만들어진 뒤 9만6560km 이상 달릴 수 있을 정도로 알뜰하다.
쉘의 콘셉트카는 머레이가 만들어 잘 알려진 T25로부터 시작되었다. T25는 머레이의 획기적인 아이스트림(iStream) 생산 공정을 입증하기 위해 만들어진 여러 프로토타입 중 하나다. 노란색, 흰색, 빨간색으로 칠해진 차체는 경쾌해 보이고 뒷바퀴 하우징에는 덮개를 씌웠지만, 두 차의 관계는 뚜렷해 보인다.
왜 그 차를 다시 활용했을까? 쉘이 지금 존재하는 기술을 사용하여 매우 연료소비가 적은 차를 만들려는 계획을 갖고 고든 머레이 디자인(Gordon Murray Design)과 접촉했을 때, 파트너들은 이미 많은 작업이 완료되었음을 깨달았기 때문이다.머레이는 "아이스트림 프로세스를 입증하는 수단으로서 T25는 거의 완성된 상태"였다고 말한다.
T25가 연비 면에서 성과를 거두었지만, 파트너들은 곧 이 작은 차의 세부사항을 다시 생각함으로써 많은 것을 성취할 수 있음을 파악했다. 쉘은 대량으로 생산할 수 있다면 프로젝트가 휘발유 차를 만드는 데 그치지 않고, 아직 개발되고 있는 것이 아니라 이미 충분히 입증된 기술을 사용해 어떤 것을 만들 수 있는지 보여줄 수 있다고 주장한다.
머레이는 쉘 콘셉트카의 차체와 섀시에 관해 이야기하면서, 1.45㎡의 비교적 작은 전면 투영면적으로 0.297Cd라는 - 그처럼 바람직하지 않은 차체 형상으로서는 - 놀랄만한 공기저항계수를 얻을 수 있도록 사람들에게 '강요'했다고 한다. 주로 가벼운 복합 재료를 사용한 덕분에, 전비 중량은 627kg에서 550kg으로 크게 줄어 들었다.
밀러 사이클 구조로 개조된 엔진은 스커트가 매우 짧은 피스톤에 저 마찰 코팅을 했고 압축비가 12.5:1로 높아졌으며, 놀랄 만큼 부드러운 밸브 스프링으로 제어해야 할 정도로 매우 가벼운 티타늄 밸브를 썼다. “지오 테크놀로지는 마찰에 관해 미친 듯이 집착했다”고 머레이는 이야기한다. "그들은 마찰 감소 분야에서 핵심 역할을 하고 있는 쉘 사람들과 협력해서 바꿀 수 있는 모든 것을 다시 설계했어요“
쉘 콘셉트 카는 특별히 고안한 윤활유를 사용한다. 엔진뿐 아니라 변속기는 물론 휠 베어링에 이르기까지, 모든 곳에 쓰이는 윤활유는 저항을 줄이려는 의도로 만들어진 것이다. 쉘의 기술 및 혁신 관리자인 밥 메인웨어링(Bob Mainwaring)은 평균적으로 엔진에 공급되는 연료량의 20% 정도는 단순히 마찰을 극복하기 위해 쓰이지만, 특별히 설계된 윤활유를 사용하면 엔진 마모가 심해질 염려 없이 15% 정도로 줄일 수 있다고 한다.
약 5%의 내부 마찰 감소라는 결과는 엔진 개발자들이 종합적인 차원에서 1% 포인트 단위의 개선 효과를 얻기 위해 노력하고 있는 현실을 생각하면 엄청난 진보다. 메인웨어링은 이것이 특히 새로운 엔진을 설계할 때 엔진 기술자와 윤활유 기술자 사이의 실시간 협력 사례를 만든다고 믿는다.
그는 생산 단계에서도 비슷한 이익을 얻을 수 있다고 믿는다. 사실, 각 파트너는 성취도가 높은 다른 전문 기업들과의 협력관계가 만들어낼 장점들에 관해서도 열정적이다. 메인웨어링은 “프로젝트는 어느 정도 개방적인 생각을 갖게 해 주는 역할을 해 왔다”고 말한다. “우리는 우리가 어떤 차를 무슨 목적으로 소유해야 하는가에 관해 현재의 결론을 얻기 위해 도전한 결과가 자랑스럽습니다”
머레이는 T25 과정의 두 번째 부분을 진행하는 동안 무게와 공기역학적 저항이 그처럼 획기적으로 줄어든 것을 확인하고 놀랐다. 그는 “우리가 많은 것을 이뤘다고 생각했고 우리가 한 일이 아주 훌륭하다고 생각했다”며, “그러나 우리는 지금 1단계에서 전혀 도달하지 못했던 지점에 와 있다”고 말한다.
쉘 콘셉트 카의 움직임이 5년쯤 전에 우리가 몰았던 T25와 비슷한 것은 당연하다. 크기가 작다 보니 절묘하게 민첩하고 다루기 쉬울 뿐 아니라 시야도 뛰어나다. 그러나 스티어링은 기어비를 늘려 다소 둔해졌고 정지 상태에서 출발할 때에는 거칠게 움직인다. 아직 엔진 제어 부분에서 몇 퍼센트 더 조율해야 하기 때문이다(머레이는 연비가 2~3% 더 개선될 것이라고 추정한다).
가장 뚜렷하고 긍정적인 운동 특성으로 두 가지를 꼽을 수 있다. 하나는 이례적으로 매끄럽게 공회전하는 엔진이다. 마찰이 없다는 것을 귀로도 느낄 수 있을 정도다. 또 하나는 차 전체가 극단적으로 가벼움을 느낄 수 있을 만큼 정지 가속력이 대단히 뛰어나다는 점이다. “아주 많은 장점들은 가벼움 덕분에 얻은 것입니다” 머레이의 말이다. “그러나 주요 자동차 제조업체들은 그런 것을 실제 차에 반영하기가 어렵습니다. 그것이 개척해야 할 마지막 과제죠”
