뜨거운 엔진열로 가열돼 찜통같이 변하기 쉬운 자동차 내부는 어떻게 식힐까? 자동차에는 여러 가지 목적을 위한 온도조절부품이 장착돼 있다. 이 부품들은 주로 엔진의 온도를 유지시키고 에어컨 냉매를 냉각시키는 역할을 한다. 전문가들은 이 부품을 ‘열 교환기’라고 부른다.
일반인에게 가장 잘 알려진 열 교환기는 라디에이터다. 엔진의 과열을 막기 위해 워터 재킷으로 순환되는 냉각수를 통해 엔진이 적정 온도에서 작동될 수 있도록 도와준다. 이외에도 에어컨 부품인 컴프레셔에서 나온 고온·고압의 기체 냉매를 저온·고압의 액체 냉매로 바꾸는 장치인 콘덴서, 자동변속기 속에서 오일을 식혀주는 오일 냉각장치, 터보차저(Turbo-Charger)를 통해 가열된 공기를 냉각시켜 엔진 출력 상승을 도와주는 인터쿨러 등의 부품이 있다.
자동차는 라디에이터, 오일 냉각장치, 인터쿨러 등 열 교환기를 이용해 엔진과 미션, 에어컨 시스템에서 사용되는 냉매를 냉각시킨다. 그런데 열 교환기들은 외부에서 자동차로 들어오는 공기의 흐름을 이용해 냉각 작용을 하기 때문에 자동차가 정지한 상태에서는 성능이 눈에 띄게 줄어든다. 이런 단점을 보완하기 위해 만들어진 부품이 냉각팬이다. 열 교환기에 필요한 공기의 흐름을 만들어 준다. 냉각팬이 자동차의 엔진 과열을 막고 탑승자들에게 시원한 바람을 제공하는 일등 공신이라는 말은 여기에서 나온 것이다. 초기 자동차에는 엔진을 식혀주기 위해 라디에이터와 냉각팬만 장착됐다고 한다. 그러나 지금은 차량에 여러 편의 장치가 추가되면서 부가적으로 냉매를 사용하는 다양한 열 교환기가 장착된다. 냉각팬의 역할도 커졌다.
냉각팬은 날개의 위치에 따라 공기를 이동시키는 방식이 변한다. 날개가 전방에서 외부의 공기를 자동차 내부로 밀어 넣는 것은 ‘푸시 타입(Push Type)’이고, 날개가 자동차 내부에 있으면서 외부의 공기를 빨아들이는 형태는 ‘풀 타입(Pull Type)’이다. 또 냉각팬이 하나인 형태와 두 개의 냉각팬을 이용하는 방식이 있다. 최근에는 하나의 대형 팬을 이용해 외부의 공기를 빨아들여 냉각을 돕는 ‘싱글 풀타입 팬’이 많이 적용되는 추세다.
모터와 팬이 돌아가면서 생기는 진동과 소음을 획기적으로 줄인 고성능 냉각팬도 속속 등장하고 있다. 통상적으로 쓰이는 쿨링팬의 구조는 평소에 쓰는 선풍기와 반대 구조로 돼 있다. 하지만 바람을 일으켜 더위를 식혀 주는 역할을 한다는 점에서 선풍기와 냉각팬은 완벽하게 일치한다.
자료제공 : 현대모비스 기술연구소
