Ride & Handling
운전의 재미와 안전의 가치
긴장감 넘치는 최적의 밸런스
단순히 목적지에 빨리 도착하는 기능적 차원을 넘어 드라이빙(Driving) 자체를 즐기는 운전자들이 점점 많아지고 있습니다. 운전을 제대로 즐기기 위해서는 만족스러운 승차감과 조향 안정성을 갖춰야 하는데, 이를 R&H(Ride & Handling)라고 부릅니다.
이 둘은 어느 하나에만 초점을 맞추면 다른 하나가 불편해지는 시소와 같아서 균형을 잘 잡는 것이 무엇보다 중요합니다. 운전자에게 이 최적의 밸런스를 선사하는 현대자동차의 R&H 핵심기술을 소개합니다.
승차감과 조향감 사이, 아슬아슬한 시소게임
타이어와 차체가 단단하게 고정된 자동차는 핸들을 조작하는 대로 움직일 수 있어 조향감은 좋지만, 노면에서 올라오는 진동이 그대로 전달돼 승차감은 저하됩니다. 반면 진동을 줄이기 위해 서스펜션을 부드럽게 하면 승차감은 좋아지지만, 상하진폭이 커지면서 차가 휘청거리고 안정감을 잃게 됩니다. 자동차의 R&H성능은 어느 한 부품이 아니라 노면과 맞닿는 타이어, 타이어와 차체 사이에서 쿠션 역할을 하는 서스펜션, 차량을 지지하는 차체, 조향을 위한 스티어링 휠 등 다양한 차량의 구조 설계와 연관되어 있습니다. 때문에 그만큼 복합적인 요소의 영향을 받습니다.
최고의 주행감성을 위한 현대자동차의 연구와 노력
우리가 흔히 ‘운전대’라고 부르는 스티어링 휠은 자동차의 진행 방향을 결정하고 제어하는 데 있어 가장 기본적인 장치입니다. 기본이 되는 만큼 오랜 연구가 집중되어 온 분야이기도 합니다. 현대자동차는 정밀한 센서와 모터, 그리고 스티어링 휠이 과학적인 설계로 결합된 조향장치를 만들기 위해 지금도 끊임없는 노력을 경주하고 있습니다. 운전자에게 정교하고 민첩한 조향감을 선사하기 위해서입니다.
노면에서 발생하는 충격을 흡수하는 서스펜션은 승차감에 특히 큰 영향을 줍니다. 충격 흡수를 최대치로 끌어올린 푹신한 서스펜션은 반응속도가 상대적으로 늦어 고속주행에 부적합하고, 반대로 단단한 서스펜션은 승차감을 저해합니다.
현대자동차의 연구는 조향감과 승차감의 최적점을 찾는 데 집중되어 있습니다. 기계식 장치를 통한 서스펜션 강도 조절에서 시작해 전자장비를 이용한 정밀 제어로 발전했으며, 이제는 개념이 다른 차세대 서스펜션 개발에 눈을 돌리고 있습니다. 최고의 주행 감성을 위한 도전은 현대자동차에게는 숙명과도 같습니다.
R&H는 쉽게 수치화될 수 없는 감각의 영역인데다가 개인차도 커서 흔히 ‘백인백감(百人百感)의 영역’이라고 불립니다.
미묘한 차이에서 갈리는 만족감을 높이기 위해 현대자동차는 조향, 서스펜션, 샤시 지오메트리, 제어의 네 가지 영역을 통합적으로 연구 개발하고 있습니다.
백인 백감, 미묘한 차이로 만족감을 높이는 현대자동차의 R&H
MDPS와 가변기어비(VGR, Variable Gear Ratio)를 통한 조향 개선
스티어링 휠의 모터는 운전석으로부터 멀고 타이어에 가까울수록 자연스러운 조향감을 제공할 수 있습니다. 자동차의 앞바퀴 사이를 이어주는 랙에 연결된 모터가 운전자의 조향을 바퀴에 전달하는 R-MPDS는 기존보다 2~3% 정도 연비를 개선하는 효과가 있습니다. 칼럼 부분에 모터를 장착하는 C-MDPS(Column Mounted MDPS)에 비해서도 훨씬 정교한 조향감을 제공합니다.
조향 개선을 위한 또 하나의 기술은 가변기어비를 이용하는 방법입니다. 작은 조향구간에서는 더 세밀하게 반응하고 큰 조향구간에서는 더 빠르게 반응할 수 있도록 스티어링 기어의 비율을 제어하는 기술입니다. 고속주행 시에는 직진 민감도가 높아지고 회전주행 시에는 민첩성이 높아지는 효과를 거둘 수 있습니다.
무단계 가변 감쇠력 서스펜션 (CDC Continuous Damping Control)
차량 전후방에 장착된 수직가속도센서가 차량의 움직임을 측정해 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)에 전달하고, ECU는 이 정보를 분석해 최적의 감쇠력을 결정한 후 CDC 댐퍼를 통해 차량을 제어합니다. CDC 댐퍼가 진동의 반대방향으로 작동해 어떤 도로 상황에서도 안락한 승차감을 제공할 수 있는 것입니다. 이 제어 기능의 또 다른 역할은 안정적인 코너링입니다. 차량이 코너를 빠르게 돌 때 안쪽 차고는 낮추고, 바깥쪽 차고는 높여 쏠림을 방지하고 부드러운 코너링을 실현하는 것입니다.
철저하게 계산된 샤시 지오메트리(Chassis geometry)
자동차와 타이어의 연결 각도와 모양에 따라 차량 전체의 승차감이 달라지는데 이를 샤시 지오메트리라 부릅니다. 현대자동차는 중심선이 노면에서 교차하는 지점의 거리를 나타내는 캐스터 트레일을 작게 만들어 쏠림 민감도를 개선했으며, 충돌 시 차량 실내 바닥의 충격을 최소화하기 위해 캠버량을 최대화하였습니다. 여기에, 서스펜션을 구성하는 서브 프레임을 보강해 한층 단단하고 안정적인 승차감을 제공합니다.
어떠한 상황에서도 완벽하게 제어되는 자동차
현대자동차의 샤시 통합 제어 시스템(VSM, Vehicle Stability Management)은 비대칭 노면에서의 제동 시 위험을 스스로 판단해 조향장치와 브레이크를 적절히 조절합니다. 어떤 상황에서도 차체를 안정적으로 유지하기 위해서입니다. 다양한 센서와 차체 자세 제어장치(VDC Vehicle Dynamic Control), 전자식조향장치(MDPS) 등이 능동적으로 대처하는 시스템을 통해 운전자와 승객을 안전하게 보호하는 것입니다.
사람과 차, 차와 도로를 위한 가장 완벽한 균형 HTRAC
4륜구동 차량에 적용되는 현대자동차의 AWD(All Wheel Drive) 기술은 HTRAC이라고도 불립니다. 현대자동차의 ‘H’와 4륜구동 시스템의 Traction(구동, 선회)을 결합한 이름인데요, 현대자동차만의 독창적인 기술로 최선의 구동을 실현한다는 의미입니다. HTRAC은 노면 상태와 주행 정보를 기반으로 차량의 상황을 분석해 구동력을 배분하는 트랜스퍼를 기반으로 하여, 선회 상황과 주행 조건에 따라 가장 안정적인 드라이빙이 가능하도록 제어합니다. 또, 운전자가 설정한 주행모드에 따라 승차감과 가속성능의 우선순위를 결정할 수 있습니다. 높은 주행 성능과 안전성을 바탕으로 운전의 즐거움을 선사하기 위해서입니다.
HTRAC에 대한 더 자세한 이야기
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