서스펜션.. 어디서 많이 들어본듯한 단어이죠? 이 용어에 대해서는 익숙하지만 서스펜션이 하는 정확한 역할에 대해서는 애매한 부분이 많습니다. 서스펜션은 자동차에서 없어서는 안될 부품 중에 하나입니다. 그래서 서스펜션이 하는 일에 대해 알기 쉽게 정리해보았습니다.
우선 서스펜션은 간단하게 말하자면 충격을 흡수하도록 스프링 같은 역할을 해줄 뿐만 아니라 차체와 바퀴를 연결해주는 장치입니다. 두가 목적으로 분류를 해서 설명하자면 안전하게 주행하도록 자동차의 주행 안전성과 연관된 핸들링과 브레이킹와 관련이 있고요, 도로 소음과 충돌, 진동 등이 잘 느껴지지 않도록 하여 운전자가 편안함을 유지할 수 있도록 해주는 것입니다.
이러한 기능들이 잘 수행되도록 하려면 적절한 시기에 맞춰 서스펜션을 점검을 하는 것도 필수겠죠? 중요한 것은 타이어 4개가 최대한 노면에 일정하게 똑같은 힘으로 닿아야 한다는 것입니다. 예를 들어 주행시 타이어가 평행상태를 이루지 못해 한 타이어가 노면에 힘이 너무 실리거나 너무 안 실릴 경우, 자칫 큰 사고를 불러일으킬 수 있습니다.
자동차 앞바퀴에는 자동차를 지지하는 스트럿 방식(strut type)을 적용하는 편입니다. 경차인 마티즈 크리에이티브도 이 타입을 쓰고 있죠. 그리고 뒷바퀴에는 평행적으로 지지를 같이 하는 리지드 액슬(rigid axle)과 바퀴가 서로 독립적으로 평행을 이루는 독립식 서스펜션(independent rear suspension)을 주로 사용하고 있습니다.
참고로 리지드 액슬은 가격이 저렴하고 잔고장이 없는 대신 한 바퀴가 충격을 받으면 다른 바퀴에도 영향을 줍니다. 반대로 독립식 서스펜션은 가격대가 높고 리지드 액슬에 비해 잔고장이 좀 있지만 바퀴가 서로 독립적으로 충격을 흡수할 수 있도록 해주는 장점이 있어 안정성은 높은 편입니다.(위 그림 - 리지드 액슬)
이 스프링은 올바른 표현으로 스프링 레이트(Spring Rate)라고 불립니다. 이 스프링 레이트가 바로 승차감을 좌우합니다. 그럼 이 스프링의 특성은 어떻게 구별될까요? 특성은 스프링에 하중을 걸어보아 스프링이 변형된 만큼을 수치로 표현합니다. 하중(kg)/변형정도(mm)으로 스프링 레이트를 구합니다. 따라서 수치가 적으면 적을 수록 부드러운 스프링이 되고, 수치가 크면 클 수록 강한 스프링이 되는 것이죠.
서스펜션의 기능 중 하나인 쇼크업소버(Shock Absorber)가 있는데, 말 그대로 충격을 흡수하는 역할을 합니다. 원리를 간단히 설명해 드리면, 노면이 고르지 못해 일어나는 충격을 방어하기 위해 스프링의 수축을 조절하여 스프링이 언제나 원래대로 돌아갈 수 있도록 도와줍니다.
이 쇼크업소버 같은 경우에 전자식 제어 방법인 '전자제어 서스펜션(ECS)'이 있고, 공기판을 이용해 조절하는 '전자제어 에어서스펜션'도 있습니다. 유압 시스템을 적용시켜서 컴퓨터 시스템을 전자동적으로 조절하는 '액티브 서스펜션'도 개발된 상태입니다. 이 방법은 주행 상태에 따라 자동차의 진동을 파악해서 제어하여 안정적으로 주행할 수 있도록 합니다.(위 그림 - 액티브 서스펜션)
서스펜션을 교통수단으로서 처음 사용한 것은 18세기 영국의 마차에서부터였습니다. 당시 서스펜션은 저탄소강으로 만들어진 스프링으로 마차의 차축과 차체 사이를 연결하는 간단한 구조였지만, 마차의 승차감도 좋아지고 내구성도 향상 되었다고 합니다.
이처럼 서스펜션은 이미 수세기 전부터 우리의 교통수단에 필요한 존재로 여겨져왔습니다. 사람을 위하여 발명된 서스펜션이니만큼 그 기능은 더욱 발전할 것입니다. 나중에는 자동차가 제 집처럼 편안한 교통수단으로 발전하겠죠?
이상, 지엠대우톡 토비토커 까칠한새라였습니다.
* 이 포스트는 blogkorea [블코채널 : 모든 자동차 이야기] 에 링크 되어있습니다.
