서스펜션, 자동차 섀시(샤시)
자동차는 여러 역학 이론의 집합체이며 인류에게 엄청난 혜택과 편리함을 선사하였고 많은 일자리와 부가 산업을 발전시킨 운송 수단입니다.
요즘은 자동차가 운송 수단을 넘어 개개인의 프라이빗한 공간이자 놀이터, 여가 활동을 즐길 수 있는 다양한 역할을 할 수 있는 매개체로 발전하였고 현재도 꾸준히 발전 중입니다.
이러한 자동차에 대해 기본적인 설명을 하고자 합니다.
자동차는 기본적으로 차체와 섀시(샤시)로 이루어져 있습니다.
차체란 단어에서 느껴지듯이 차량의 뼈대를 의미합니다. 사람의 몸으로 치면 뼈라고 볼 수 있겠습니다.
섀시(샤시)는 앞서 설명해 드린 차체를 제외한 부분 중 주행에 필요한 것들을 의미합니다.
가령 우리가 주행에 필요하다고 생각할 수 있는 엔진, 변속기, 조향 장치(핸들과 같은 것들이죠), 서스펜션(현가 장치), 제동 장치(브레이크), 타이어 등이 있습니다.
자동차의 주요 디자인으로 볼 수 있는 내장재, 클러스터, 네비게이션, 센터페시아 등은 주행하는데 꼭 필수적으로 필요한 것은 아니기에 섀시(샤시)라고 부르지 않습니다.
이러한 자동차 섀시(샤시)중 오늘은 서스페션이라고 부르는 현가장치에 대해 좀 더 자세하게 얘기하겠습니다.
현가장치란 우리가 흔히 알고 있고 언급하고 있는 서스펜션을 의미한다고 보면 쉽습니다.
명확하게 얘기하자면, 현가장치란 자동차의 축과 차체를 연결하면서, 주행 중에 바닥에 차가 안정적으로 붙을 수 있도록 하고 또한 주행 중에 각종 불안전한 노면을 지나면서 차량에 가해지는 스트레스와 탑승자에게 느껴지는 승차감을 좋게 하는 역할을 합니다.
여기서 한 가지 짚고 넘어가야 할 점은 서스펜션은 단순히 쇼바를 통해 차량의 범퍼 역할을 하며 승차감을 좋게 한다는 점 뿐만 아니라 차량을 바닥으로 붙여 접지력을 높이는 역할도 한다는 점입니다.
서스펜션(현가 장치)는 크게 독립 서스펜션과 차축 서스펜션으로 나눌 수 있습니다.
차축 서스펜션은 말 그대로 차축과 서스펜션이 하나로 이루어져 있습니다. 이는 대부분의 승용차에 쓰이는데 그 이유는 무게가 가벼워 승차감이 좋고 차축에 하나의 서스펜션으로 연결되어 있어 좌우 바퀴를 상대적으로 더욱 균일한 상태로 바닥에 접지 시켜 안정성을 높입니다.
독립 서스펜션은 단어에서 직관적으로 알 수 있듯이 차축과 독립적으로 이루어져 있는 서스펜션 입니다. 독립 서스펜션의 단점은 차축 서스펜션의 장점과 동일합니다. 좀 더 무게감이 있고 바닥에 접지력이 다소 낮을 수 있습니다.
다만 강도가 크고 상대적으로 구조도 간단하기에 트럭이나 대형 차량에서 많이 쓰이는 모습을 하고 있습니다.
서스펜션은 자동차의 앞쪽과 뒷쪽이 다릅니다. 앞쪽은 크게 위시본 형, 맥퍼슨 형이 있고,
뒷쪽 서스펜션은 토션빔 액슬 형, 멀티 링크 형, 듀얼 링크 형 등이 있습니다.
흔히 신차들이 나올 때 어떤 건 토션빔이니 어떤 건 멀티 링크 형이니 하는 것들이 다 서스펜션에서 나오는 얘기입니다. 이제 신차가 출시됐을 때 자동차 관련 잡지나 신문에서 토션빔이니 멀티 링크 형이 하는 것들은 앞 쪽 서스펜션이 아닌 뒷쪽 서스펜션인 걸 알 수 있으시겠죠?
앞 쪽 서스펜션 중 맥퍼슨형에 대해 먼저 말씀드리겠습니다. 자동차에 조금 관심 있는 분들은 맥퍼슨 형이라는 단어를 잘은 모르셔도 익숙하실 겁니다. 대부분에 자동차는 앞쪽 서스펜션으로 이 맥퍼슨 형을 사용하고 있습니다. 아마 이 글을 읽는 구독자분의 차량도 맥퍼슨 형식일 확률이 높죠.
맥퍼슨 형식은 이러한 방식의 서스펜션을 만든 엔지니어의 이름을 본 딴 서스펜션입니다. 포드 브랜드 출신으로 상당히 능력 있고 유능한 연구원입니다.
서스펜션 맥퍼슨형은 쇽업쇼버, 우리가 자전거에서 흔히 보는 쇼버라고 보시면 됩니다. 이 쇽업쇼버를 갖고 있는 상태로 있으며, 스프링을 부착한 스트럿을 세로로 장착 시키고 그 위에 차체를 부착하고 하단에는 로어 암으로 지지하는 구조를 갖는 서스펜션입니다. 앞서 말씀드린 바와 같이 대부분의 차량에 쓰이는 서스펜션입니다.
서스펜션 위시본형은 v자 형태의 서스펜션 암이 바퀴의 제동력이나 회전력을 지지하고, 스프링은 수직방향의 하중을 지지합니다.
위시본 타입은 맥퍼슨 타입 대비 좀 더 가격이 나가고 복잡하기 때문에 다소 고급 차량에 많이 쓰입니다. 또한 주행 중 소음이나 승차감에 있어 조금 더 유리한 것으로 알고 있습니다.
뒷쪽 서스펜션에 대해서는 다음에 이어서 포스팅하겠습니다.
감사합니다
다음 포스팅 서스펜션(2)
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