자동차 서스펜션이란? (기본정보와 개인적 견해)

오...오랜만에 포스팅을 해본다. (인스타그램에 빠져있기 때문에.. 블로그에 소홀해 있었으니..)

오늘의 주제는 자동차에서 서스펜션이 과연 어떤 의미를 가지는가..? 정도 되겠다. 어차피 서스펜션을 검색해서 들어올 정도면 어떤 역할을 하느냐 정도는 당연 숙지했으리라 생각하고.. 우선 서스펜션의 종류부터 짚어보자.

서스펜션의 종류

1. 토션빔

유난히 많이까이는 서스펜션 이다. 전륜구동 차에서 주로 뒷차축에 사용하고 소형차에 적용되는 경우가 흔하다(이유는 가성...비!) 토션빔은 양쪽 트레일링암이 연결된 차체와 4각박스의 빔(비틀림탄성=토션을 가진 빔에 의해 연결된구조)으로 구성되어있다. 좌우 셋팅을 자유롭게(독립적으로)할 수 없는 형태이므로 일정 한계에 도달까지 그립을 유지하지만 한계치 이상에선 접지력이 현저하게 떨어지는 경향을 보인다. 물론 일반주행에서 느낄정도는 아니고.. 그래도 소형이하의 세그먼트에서 주로 사용되는 이유는 위에도 말했듯이 가격이 깡패! 생산 단가가 깡패니까. 거기에 소형이하의 트림에서 고성능 퍼포먼스를 할 것도 아니지 않나..? 멀티링크 달아주고 소형차가 비싸면 안살거면서... 칫. 그리고 토션빔의 다른 명칭은 트위스트 빔 리어서스펜션으로, 이말은 즉 리어를 위한 서스펜션이라는 뜻.

2. 맥퍼슨 스트럿

국내 전륜차중 전륜쪽에 적용사례가 많은 서스펜션. 상하의 움직임에 유리하고 꽤 괜찮은 조향을 만들어 낼 수 있다. 그러나 후에 나올 더블 위시본에 비해서는 접지력 확보는 떨어지는 편이다. 뒤에나올 더블위시본 서스펜션에서 위쪽 위시본을 제거하고 댐퍼의 위쪽을 차체에 붙인 형태. 처음 개발은 피아트사에서 개발했고, GM에서 현재의 구조로 개량했다. 공간의 제약이 적어서 상용차에 많이 쓰이는 편. 그렇지만 더블위시본에 비해 강한 댐퍼를 사용하지 않는이상 횡력에 강하긴 힘들고, 소음과 진동이 있는 편. 가장 큰 장점은 조종성이 뛰어난 편.

3. 더블위시본 

F1의 앞뒤 서스펜션으로 사용되는 방식으로, 상하 두개의 어퍼암이 수평으로 바퀴를 단단히 잡고 있다. 이는 상하의 움직임이나 높이 변화에 있어서 유리한 구조이며 그만큼 접지에서 더 좋은 점수를 가진다는 말씀. 얼라이먼트의 변화폭이 넓어서 조종안정성이 뛰어나지만 그만큼 무겁고 공간을 많이 차지하면서 비싸다.거기에 접지력이 맥퍼슨 스트럿에 비해 뛰어난 만큼 상하 스트로크의 대응폭이 짧기 때문에 승차감이 구려짐.. 주로 중형이상의 스포츠카나 SUV의 전륜에 많이 사용되는 편이나 주행성을 강조하는 경우 후륜에도 사용되는 경우가 있다. 추가로 장점하나 더 얹자면 더블위시본 서스펜션을 사용하면 엔진룸의 높이를 낮게 설계할 수 있다. (무게중심이 낮아짐) 어퍼위시본을 제거하고 그대로 차체에 붙이면 위에 설명한 맥퍼슨스트럿이 되며, 위시본을 각각 링크로 대체하는 경우 멀티링크가 된다.

4. 멀티링크

아반떼스포츠가 후륜에 달고나온 멀티링크...(원래도 멀티였는데.. 토션으로갔다가 다시옴) 독립된 여러개의 링크와 암으로 구성되므로 설계의 자유도가 높은편이고, 얼라이먼트 조절폭이 넓고 제어가 쉽다. 더블위시본이 조종성에 초점이라면 멀티링크는 노면 추정성이 높아서 리어 서스펜션에 주로 쓰이는 편이며 더블위시본보다 횡령에 강하다.. 오버스티어를 방지하기 위해 중형급 이상 승용차의 뒷바퀴에 주로 사용된다. 단점은 생산 단가가 비싼편이고, 더블 위시본 만큼 강성은 나오지 않는다.(셋팅의 차이가 있겠지만서도..) 허나 셋팅면에서 맥퍼슨 스트럿의 정교한 셋팅이 가능하며, 승차감 확보에도 뛰어난 장점이 있다. 노면 추종성은 가장 좋지 않을까..?

개인적인 견해

요즘 미디어나 블로그 같은데서 보면 서스펜션이 좋냐 나쁘냐, 혹은 셋팅의 완성도를 많이 논하는 걸 볼 수 있다. 토션빔은 캠버의 조절이 안되고 그립이 떨어지니 멀티링크에 비해 나쁘다..! 라고 말하는 사람들도 가끔 볼 수 있고.. 쨌든 그런말을 보면서 느끼는 점은 서스펜션은 좋고 나쁨을 비교 평가하기 보다는 "다르다"로 받아들여야 한다는 것이다. 왜냐하면 서스펜션과 자동차의 지오매트리를 보고 차의 거동을 대략적으로 이해할 수는 있겠지만 실제로 그 움직임은 몰아보지 않는다면 모르는 것이기 때문이다. 구조적인 것을 보는 것만으로 평가한다면 엄청난 착각이 아닐 수 없지 않는가..? 또한 눈에 보이지 않는 부싱류나 무게의 중심, 배분 등 차량의 거동에 영향을 미치는 요소가 너무나도 많기 때문에 짐작은 할 수 있다 한들 단정은 짓지 말아줬으면 한다.

물론 서스펜션의 형식에서오는 기본적인 장점과 단점은 분명 없다고는 할 수 없으나, BMW만해도 전세대까지 맥퍼슨 스트럿을 사용하였고, 동시대에 일본의 세단엔 더블 위시본이나 멀티링크를 사용했다. 그렇다면 정교한 핸들링으로 유명한 BMW가 일본의 차들보다 나쁜 서스펜션을 사용한 걸까? 생각해 볼만하다.(물론 벰은 맥퍼슨의 장점을 120% 사용한 유일무이한 회사일수도 있다..)

결론

서스펜션도 차의 부품중에 하나일 뿐이다. 물론 사람으로 치면 발과 몸을 연결시켜주는 발목과 같은 부위로 그 영향력에 따라서 운동성능이나 거동에 큰 영향을 끼칠 순 있지만 그 자체로만 성능이 획기적으로 개선시켜줄만한 도구는 아니다. 그러므로 좋다 나쁘다를 논하기 전에 전체적인 완성도, 즉 밸런스를 먼저 볼 필요가 있지 않나싶다. 토션빔 서스펜션이 나쁘다고? 멀티링크 끼면 다 좋아지는 것도 아니니깐.. 라고 저는 생각하는 바입니다.(물론 후륜엔 멀티링크가 더 안정적이긴 한데... 가격대비라는 것도 있으니..) 이상 인터넷에서 줏어들은거 포함한 개인적인 생각을 조합한 포스팅을 마친다.