백종한


새차를 구입한 후 친구를 태우고 시승식을 하는데 친구가 야아, 차 힘 좋다, 몇 마력이나 돼? 언덕길도 좌악 올라가네! 하는 질문을 대한 적이 있으실 것이다.

으응 spec에보니까 305마력이래, 8기통 이니까. 야 말 305마리가 앞에서 끌어 준단 말이지? 참 끝내주는 technology야! 대단해.... 마력의 명확한 뜻을 모르니 말 305마리가 수레를 끈다라는 친구의 설명이 그럴 싸 할밖에..... 자 생각해 봅시다. 토요타 셀리카 GT-S(VVTL-i) 엔진은 배기량이 1.8 리터인데 7600RPM에 180마력의 괴력(怪力)을 생산한다. 가만있자 고등학교 물리시간에 배운 바로는 1리터에 1000CC 가 있고 1.8리터는 1800CC.... 아니 어떻게 10CC정도의 엔진공간에서 1마력을 뽑을까? 정말 알다가도 모를 일이다.

자 그러면 승마하시는 분들에게 여쭤 보자. 항상 말 한 필을 타고 다니시니 1마력 짜리 교통수단이 맞는 말인가? 그러나 독자들도 아시겠지만 엔진 없는 마차를 말 한 마리가 끌게 해도 꽤 빠른 속도를 달성 할 수 있으니 일 마력의 20 - 30배는 족히 될 것이다. 그러니 1 horsepower= 차 앞에 말 한 필이란 풀이는 정확하지 않다.

마력이 말 한 필이 쓰는 힘이라는 것은 틀림없다. 그러나 1 마력이란 것이 550 ft-lbs/second, 33000ft-lbs/minute 혹은 746 watts 정도의 힘이라고 말씀드리면 이해가 되실까? 마력이란 단어는 James Watt(1736년- 1819년)라는 엔지니어에 의해 발명되었다. 우리가 매일 60-watt, 100-watt짜리 전구를 쓸 때마다 생각나고, 또 증기엔진의 발명가인 바로 그 분이다. Watt는 자기가 발명한 증기엔진을 촉진하기 위해 탄광의 말이 해내는 일을 관찰해서 마력(horsepower)이라는 힘의 단위(unit)를 만들어 냈다. 말의 일을 대신할 기계의 능력을 나타내자니 자연스럽게 horsepower란 단위가 생겨 난 것이다. 마력(Horsepower)란 일정시간 동안 한 일(work)을 말한다. 정확히 33,000 ft-lbs/minute가 1 마력이다. 자, 1마력이면 됐지, 33,000 ft-lbs/minute가 대체 뭐꼬? 내가 33,000lbs의 무게를 1분(minute)걸려서 한 자(1-foot)끌어올리면 1마력의 힘을 쓴 셈이다. Watt는 연자매(mill)에 일하는 말이 보통 지름 24feet(75.4ft 원주, circumference)의 원을 180lbs 의 힘을 쓰며 걷고 한시간에 144번의 원주거리를 걷는다고 관찰했다. 이 말(言)은 말(馬)의 속도가 180.96 ft/min란 말(言)이 되고 181 ft/min 곱하기 180lbs(181 x 180)= 32580 ft-lbs/minute가 나오는 데 반올림하면 바로 오늘날 쓰는 33,000 ft-lbs/min= 1 마력이 된다. 사람의 능력을 보자면 건강한 사람은 0.1 마력정도의 힘을 쓸 수 있다고 한다.(사모님들 남편을 연자매에 묶어 test 하지 마세요.)

마력의 단위가 확립된 지 200여 년이 지났건만 자동차 제조업계는 자기들에게 유리하게 숫자(horsepower)를 조정한다. (얼마 전 Mazda사는 2004년 형 RX-8의 마력을 두 번이나 하향조정 했다) 1960년 대 에는 보다 높은 마력을 달성하기 위해 water pump, alternator 등조차 떼어놓고 정부 test를 하곤 했다 한다. 이 습성은 보험회사에서 마력이 높은 차에 대해 위험부담이 큰 이유로 보험료를 인상하자 반대 현상이 일어나 이번엔 일부러 마력을 내리는 일도 있었다고 한다. 소비자들은 결국 자동차 magazine의 test결과를 더 신용 하게되었고 1970대에는 S.A.E(Society Of Automotive Engineers)가 공정하고 과학적인 방법으로 모든 test를 하게 되었다고 한다. 그러면 마력이 높을수록 좋은 차인가? 마치 Mr.Universe가 최고 건강하다는 논리인데.....육상선수와 달리기하면 누가 이길까? Horsepower는 자동차의 무게와도 큰관계가 있고 (weight-to-thrust ratio) 또한 Torque(회전우력)도 재고해야 한다. 예를 들어 3000lbs 정도의 4기통 차라면 130 - 150 마력에 130 ft-lb 의 Torque 면 충분하다.