“이게 진짜 되네?” 골목길 유턴도 한 방에 가능하다는 신기술 공개됐다

독일 부품사 ZF
조향 신기술 공개
운전 쉬워질 듯

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[오토모빌코리아=뉴스팀] 골목길 주행, 유턴, 평행주차는 초보운전자에게 어려움을 넘어 두려움의 대상이며 좁은 공간에선 베테랑 운전자마저 진땀을 빼기도 한다. 좁은 공간에서의 운전이 어려운 이유는 무엇일까? 당연히 차체 크기 때문이라고 답할 수 있겠지만 최소회전반경도 적잖은 영향을 미친다.

스티어링 휠을 한쪽으로 끝까지 꺾고 차량을 회전시켰을 때 생기는 원의 중심에서 바깥쪽 앞바퀴까지의 거리를 최소회전반경이라고 한다. 이를 결정짓는 요소는 자동차의 축간거리, 전장, 전폭 등 다양한데 특히 앞바퀴의 조향각이 크게 좌우한다. 일반적인 자동차의 조향각은 복합적인 이유로 통상 45도를 넘지 않지만 머지 않아 이 상식이 깨질 전망이다. 독일의 자동차 부품 제조사 ZF는 지난 11일 조향각을 최대 80도까지 확장해주는 신기술을 발표했다.

좁은 길 유턴 한 번에
평행주차도 금방 끝나

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ZF의 새로운 조향 시스템 ‘이지턴(EasyTurn)’은 기존의 구조적 한계를 극복했다. 일반적인 조향 장치는 스티어링 랙이 타이로드를 통해 너클에 직접 연결되지만 이지턴은 타이로드와 너클 사이에 두 개의 링크가 추가된다. 스티어링 랙과 휠을 직접 연결하는 대신 Z자 형태의 연결을 만들어 조타각을 대폭 키울 수 있었다.

ZF는 BMW 전기차 i3에 이지턴 스티어링 시스템을 장착해 시연한 영상을 함께 공개했다. 일반적인 자동차의 두 배에 달하는 조향각 덕분에 제자리 회전에 가까운 기동을 보여주며 좁은 도로에서의 유턴도 한 방에 끝낸다. 협소한 공간에 평행주차를 할 때에도 앞뒤로 여러 번 움직이지 않고 단번에 주차를 완료한다.

전륜구동은 어려워
전기차에 적용될 듯

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이쯤이면 혁신에 가까운 신기술이지만 현재의 양산차에 널리 적용되기는 어려울 전망이다. 우선 앞바퀴 조향각이 넓어지는 만큼 휠하우스 공간도 확보되어야 하는데 현재의 내연기관 자동차는 엔진, 변속기 등 파워트레인이 상당한 공간을 차지한다. 고로 휠하우스를 키우려면 엔진 크기를 대폭 줄여야 하는데 차체 크기에 비해 턱없이 작고 약한 엔진을 원하는 고객은 많지 않을 것이다.

또한 대다수 내연기관 승용차는 전륜구동이며 앞바퀴에 연결되는 구동축이 80도에 달하는 타각을 견디기는 현실적으로 어렵다. 만약 새로운 구동축을 개발하더라도 이를 적용하기 위해선 광범위한 설계 수정이 필요하다. 결국 제조단가 상승으로 이어져 시장에서 실패할 가능성이 커진다. 내연기관에 비해 파워트레인이 작으며 후륜구동이 주류인 전기차에 적용하는 게 훨씬 현실적이다.

진짜 혁신은 인휠모터
상상 뛰어넘는 기동력

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한편 휠 내부에 브레이크와 모터, 인버터, 감속기 등을 모두 포함한 인휠 모터 연구가 한창이다. 휠 자체가 파워트레인인 만큼 구동축, 디퍼렌셜 등 별도의 동력전달장치가 없으며 각 바퀴의 조향이 자유로워 4륜 전체에 독립적인 조향 시스템을 적용할 수도 있다. 단순히 회전 반경을 줄이는 수준을 넘어 제자리에서 360도로 회전하거나 게걸음하듯 옆으로 움직여 평행주차도 쉽게 할 수 있어 활용도가 무궁무진하다.

이러한 4륜 독립 조향 시스템은 스티어링 휠을 통해 두 개의 앞바퀴를 좌우로만 움직이던 기존의 방식보다 훨씬 복잡해 운전자가 직접 제어하는 방식보단 자율주행 차량에 적용될 가능성이 크다. 또한 소형화, 경량화, 제어 시스템 확립 등 여러 과제가 남은 만큼 상용화까지 많은 시간이 필요하다. 고로 ZF의 이지턴이 새로운 전기차 조향 시스템으로 자리잡을지도 모르는 일이다.

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