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Joe P
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@zionplayer 요즘 자재비 인건비 장난 아니죠. 저도 마루바닥 다시 하고 싶은데 여유가 없어요. 이사 들어오기전에 싹 하시길 추천 합니다. 살다가 고치지 말같이 쉽지가 않아요.
한국어
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모델 YL 열풍이 뜨겁습니다.
모델 YL은 모델 Y와 생각보다 많은 곳에서 차이가 납니다. 특히 눈에 띄지 않는 곳에서도 차이가 꽤 납니다.
그 중 하나가 바로 ‘서스펜션’입니다.
테슬라 공식 홈페이지를 보면 모델 Y 프리미엄은 '주파수 반응형 쇼크 업소버(업소버션이라고 적혀있는데 오타같습니다)', 모델 YL은 '전자식 연속 가변 감쇠 및 주행 모드 지원 고급 멀티링크 서스펜션'이라고 적혀있습니다.
일단 이름이 더럽게 길고 둘 다 '생긴 것만 한국어' 같습니다.
오랜만에 ‘자동차 공학 전공+자동차 업계 경력’을 살려서 서스펜션의 기초적인 설명부터 테슬라 각 차종의 서스펜션 종류 및 특징에 대해서 정리해드리겠습니다.
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[1. 서스펜션이란 무엇인가?]
서스펜션의 정식 명칭은 '현가장치(懸架裝置)'입니다.
서스펜션은 차체와 바퀴 사이에 있는 장치입니다. 역할은 크게 두 가지입니다.
첫째, 노면의 충격을 흡수해서 탑승자에게 전달되지 않게 합니다.
둘째, 바퀴가 노면에 항상 밀착되도록 유지해서 핸들링과 제동력을 확보합니다.
서스펜션은 크게 두 가지 부품으로 구성됩니다.
스프링과 댐퍼입니다. 이 둘의 역할은 완전히 다릅니다.
스프링은 충격을 '흡수'하는 부품입니다. 차가 요철을 지나면 스프링이 압축되면서 에너지를 저장합니다.
하지만 스프링만 있으면 큰 문제가 생깁니다. 스프링은 한번 압축되면 원래 길이 이상으로 늘어났다가 또 압축됩니다. 이 과정이 반복되면서 차가 위아래로 계속 통통 튑니다.
트램폴린을 생각하시면 됩니다. 스프링만 있는 차 안의 승객은 트램폴린 위에 있는 것처럼 됩니다. 도저히 차를 탈 수가 없스빈다.
댐퍼는 이 '반복되는 움직임'을 잡아주는 부품입니다. ‘쇼크 업소버(shock absorber)’라고도 부르지만 공학적으로 더 정확한 '댐퍼'로 통일하겠습니다.
댐퍼 안에는 오일(유체)이 들어 있고, 피스톤이 그 안에서 움직입니다. 스프링이 늘어나거나 줄어들 때 댐퍼 안의 피스톤이 오일을 밀어내면서 저항을 만듭니다. 이 저항이 스프링의 반복 운동을 억제합니다.
따라서 스프링과 댐퍼 둘 다 있어야 '충격을 흡수하면서도 차가 안정적으로 달리는' 상태가 됩니다.
단종된 모델 S/X는 이와는 다른 ‘에어 서스펜션’인데 그건 뒤에서 따로 다루겠습니다. 대부분의 차량은 스프링과 댐퍼로 이루어진 서스펜션을 사용합니다.
테슬라 홈페이지에서 모델별로 서스펜션 사양이 다르다고 표시되어 있는 것은, 바로 이 '댐퍼'의 종류가 다르기 때문입니다. 스프링은 기본적으로 코일 스프링으로 동일하고, 댐퍼의 기술 수준이 트림에 따라 올라가는 구조입니다.
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[2. 일체형 vs 독립형 — 바퀴가 '같이 움직이느냐, 따로 움직이느냐']
서스펜션은 구조에 따라 크게 두 가지로 나뉩니다.
첫째, 일체형 현가장치입니다. 대표적으로 '토션빔(Torsion Beam)'이라고 부르는 구조입니다. 왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴가 하나의 빔(보)으로 연결되어 있습니다.
구조가 단순하고 비용이 낮아서 가격이 중요한 소형차에 많이 들어갑니다. 하지만 한쪽 바퀴가 요철을 만나면 반대쪽 바퀴도 영향을 받아 보통 승차감이 떨어집니다.
둘째, 독립형 현가장치입니다. 왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴가 각각 독립적으로 움직입니다.
한쪽이 요철을 만나도 반대쪽에 영향을 주지 않습니다. 승차감과 핸들링 모두에서 일체형보다 유리합니다. 대신 구조가 복잡하고 비용이 높습니다.
독립형 현가장치에는 대표적으로 맥퍼슨 스트럿(MacPherson Strut), 더블 위시본(Double Wishbone), 멀티링크(Multi-link)가 있습니다.
테슬라는 모델 3, 모델 Y, 모델 Y L의 서스펜션 '구조'는 모두 동일합니다. 앞바퀴에는 '개선된' 맥퍼슨 스트럿, 뒷바퀴에는 5링크 멀티링크가 들어갑니다. 4바퀴 모두 독립형 현가장치입니다.
맥퍼슨 스트럿은 스프링과 댐퍼가 하나의 유닛으로 합쳐져 있는 구조입니다. 공간 효율이 좋아서 전기차의 프렁크(전면 트렁크) 공간 확보에 유리합니다.
하지만 맥퍼슨 스트럿은 구조적으로 바퀴의 각도 변화를 정밀하게 제어하기 어렵다는 단점이 있습니다. 고속 코너링에서 바퀴가 이상적인 각도를 유지하기 어려울 수 있습니다.
테슬라는 이 단점을 보완하기 위해 앞 서스펜션의 하부 컨트롤 암을 두 조각으로 나누고, 각각에 볼 조인트를 달았습니다. 이를 '더블 볼 조인트' 설계라고 부릅니다.
일반 맥퍼슨 스트럿은 바퀴 아래쪽에 볼 조인트가 하나뿐이라 바퀴가 회전하는 축(조향축)의 위치 설정에 제약이 있습니다.
테슬라는 이걸 두 개로 나눠서 조향축을 더 바깥쪽에 놓을 수 있게 했습니다. 그 결과 스티어링 반응이 좋아지고, 브레이크를 밟을 때 핸들이 쏠리는 현상이 줄어듭니다.
쉽게 말해, 맥퍼슨 스트럿이라는 '경제적인 구조'를 쓰면서도, 설계적 약점을 영리하게 보완한 것입니다.
뒷바퀴의 5링크 멀티링크는 5개의 링크가 각각 독립적으로 바퀴를 잡고 있는 구조입니다. 가속, 제동, 코너링에서 바퀴가 최적의 접지력을 유지할 수 있게 되어 있습니다.
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[3. 테슬라 차종별 서스펜션]
1) 패시브 쇼크 업소버 — 모델 3 스탠다드 / 모델 Y 스탠다드
테슬라 공식 홈페이지에서 모델 3 스탠다드의 서스펜션을 보면 '패시브 쇼크 업소버'라고 적혀 있습니다.
'패시브(Passive)'는 '수동적'이라는 뜻입니다. 댐퍼의 감쇠력(충격을 억제하는 힘)이 고정되어 있다는 의미입니다.
패시브 댐퍼는 노면이 거칠든 매끄럽든, 천천히 달리든 빨리 달리든 댐퍼의 특성이 변하지 않습니다.
이 구성을 결코 ‘나쁘다’고 볼 수는 없습니다.
하지만 전기차 특유의 무거운 차체와 결합하면, 거친 노면에서 승차감이 딱딱하게 느껴질 수 있습니다. 초기 모델 Y 오너들이 "승차감이 너무 딱딱하다"고 말했던 이유가 여기에 있습니다.
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2) 주파수 반응형 쇼크 업소버 — 모델 3 프리미엄 / 모델 Y 프리미엄
테슬라 공식 홈페이지에서 모델 3 프리미엄을 보면 '주파수 반응형 쇼크 업소버'라고 적혀 있습니다. 모델 Y 프리미엄도 동일합니다.
참고로, 영어 명칭은 'Frequency Selective (또는 Frequency Dependent) Shock Absorbers'입니다. 모델 3와 모델 Y에서 사양표의 한국어 표기가 미세하게 다를 수 있지만, 영문 기준으로는 같은 기술입니다.
기존 패시브 댐퍼는 '딜레마'가 있습니다.
댐퍼를 부드럽게 세팅하면 승차감은 좋지만 코너링에서 차가 출렁입니다. 댐퍼를 딱딱하게 세팅하면 코너링은 좋지만 작은 요철에도 덜컹거립니다.
주파수 반응형 댐퍼는 이 딜레마를 물리적으로 해결합니다. 댐퍼 내부에 특수한 밸브가 하나 더 들어 있습니다.
도로의 작은 균열이나 이음새 같은 것을 지나가면 서스펜션이 빠르게(고주파로) 움직입니다. 이때 밸브가 열리면서 오일이 쉽게 통과합니다. 댐퍼가 부드러워집니다. 작은 충격이 차체에 전달되지 않습니다.
반면 코너링이나 급제동처럼 차체가 크게(저주파로) 기울어질 때는 밸브가 닫힙니다. 오일이 통과하기 어려워지면서 댐퍼가 단단해집니다. 차체가 흔들리지 않습니다.
주파수 반응형 댐퍼의 특징은 전자장치 개입 없이 오로지 ‘물리적’으로 작동한다는 점입니다. 오직 댐퍼 내부의 기계적 밸브 구조만으로, 진동의 주파수에 따라 '자동으로' 감쇠력이 변합니다.
이 서스펜션은 KONI라는 네덜란드 회사가 납품합니다. 95년 이상의 역사를 가진 회사입니다.
KONI는 이 기술을 'FSD(Frequency Selective Damping, 우리가 아는 FSD 아님)'라는 이름으로 자사 애프터마켓 제품에도 적용하고 있고, OEM으로도 여러 완성차 업체에 공급하고 있습니다.
하지만 이 기술에도 한계는 있습니다.
감쇠력이 바뀌는 범위가 정해져 있고, 운전자가 원하는 대로 조절할 수는 없습니다.
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3) 전자식 연속 가변 감쇠 — 모델 YL
테슬라 공식 홈페이지에서 모델 YL의 서스펜션 항목을 보면 '전자식 연속 가변 감쇠 및 주행 모드 지원 고급 멀티링크 서스펜션'이라고 적혀 있습니다. 이름이 길지만, 풀어보면 어렵지 않습니다.
참고로 이 기술은 모델 3 퍼포먼스에도 '전자식 연속 가변 쇼크 업소버(트랙 모드)'라는 이름으로 적용되어 있습니다. 핵심 댐퍼 기술은 같습니다.
앞서 설명한 모델 Y 프리미엄의 주파수 반응형 댐퍼는 기계식이었습니다. 전기를 쓰지 않고 밸브의 물리적 구조로 감쇠력을 바꿨습니다.
반면, 모델 YL의 댐퍼는 '전자식'입니다. 댐퍼 안에 전자식 솔레노이드 밸브가 들어 있습니다. 이 밸브에 전기 신호를 보내면 밸브의 ‘열리는 정도’가 바뀌고, 그에 따라 오일의 흐름량이 바뀌고, 감쇠력이 바뀝니다.
그리고 '연속 가변'이라는 말은, 이 감쇠력이 '단단함/부드러움' 두 단계가 아니라, 연속적인 범위 안에서 조절된다는 뜻입니다.
따라서 모델 YL에서는 차량 컴퓨터가 실시간으로 감쇠력을 '제어'합니다. 센서가 노면 상태, 차속, 조향 입력, 가감속을 감지하고, 알고리즘이 최적의 감쇠력을 계산해서 댐퍼에 전기 신호를 보냅니다.
그리고 모델 YL의 공식 사양 이름에 '주행 모드 지원'이라고 적혀 있는 것은, 바로 이 전자식 제어 덕분에 가능해진 기능입니다.
말레이시아에서 공개된 모델 YL 프리뷰에 따르면, 모델 YL에는 두 가지 어댑티브 서스펜션 모드가 있습니다.
Balanced: 앞뒤 좌석 전체의 균형 잡힌 승차감을 제공합니다.
Rear Comfort: 뒷좌석 승객의 편안함을 우선시하는 모드입니다.
이는 같은 서스펜션 구성을 가진 ‘모델 3 퍼포먼스’와는 다릅니다. 모델 3 퍼포먼스에서는 Standard, Sport,Track Mode를 지원합니다. '운전의 재미'에 초점이 맞춰져 있습니다.
모델 YL은 다릅니다. 'Rear Comfort'라는 모드가 존재한다는 것 자체가, 이 차의 서스펜션이 '뒷좌석에 타는 사람'을 기준으로 설계되었다는 뜻입니다.
6인승 3열 차량인 모델 YL은 특히 3열이 뒷바퀴 뒷쪽에 있습니다. 차의 뒤쪽은 구조적으로 노면 충격이 더 크게 전달되는 위치입니다. 바로 그 뒷좌석의 승차감을 형상시키기 위해 이 서스펜션을 도입한 것입니다.
같은 종류의 전자식 댐퍼가 들어가지만, 소프트웨어가 완전히 다릅니다. 퍼포먼스는 "운전자가 노면을 느끼게" 만들고, 모델 YL은 "뒷좌석 승객이 편안하게" 만듭니다.
그래서 아마도 모델 Y 프리미엄보다는 승차감이 더 안락하고 ‘한국인 기준’ 더 좋다고 평가될 것입니다.
소프트웨어로 제어되기 때문에 향후 OTA(무선 소프트웨어 업데이트)로 서스펜션의 알고리즘을 개선할 수 있습니다. 차를 산 뒤에도 서스펜션의 '성격'이 바뀔 수 있다는 뜻입니다.
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4) 어댑티브 에어 서스펜션 — 모델 S / 모델 X
마지막으로 현재 단종되었지만, 테슬라의 플래그십 모델인 모델 S와 모델 X에 들어가는'Adaptive Air Suspension(어댑티브 에어 서스펜션)'을 소개하겠습니다.
에어 서스펜션이 위에 설명했던 서스펜션들과 근본적인 차이가 있습니다. 바로 스프링이 코일(금속)이 아니라 '공기'입니다.
에어 서스펜션의 스프링은 고무 벨로스(에어백)입니다. 이 벨로스 안에 압축 공기가 들어 있고, 이 공기가 스프링 역할을 합니다. 따라서공기의 양(압력)을 바꾸면 스프링의 단단함이 바뀝니다.
기존 서스펜션은 댐퍼의 감쇠력을 조절할 수는 있어도 코일 스프링의 압축력을 조절할 수는 없었습니다. 에어 서스펜션은 그 한계를 극복한 것입니다.
더구나 코일 스프링은 금속 와이어를 감아놓은 것이라 물리적으로 길이가 정해져 있습니다. 차고를 바꾸려면 스프링 자체를 교체해야 합니다.
반면 에어 서스펜션은 공기를 더 넣으면 차가 올라가고, 빼면 차가 내려갑니다. 즉, 차고(車高) 조절이 자유롭습니다. 그래서 모델 S/X는 터치스크린에서 버튼 하나로 차고를 올리거나 내릴 수 있습니다.
모델 S의 에어 서스펜션 시스템은 타이어로 유명한 독일의 Continental이 공급했습니다.
Continental은 2012년 모델 S 양산 시작과 함께 에어스프링(벨로스), 컴프레서(공기 압축기), 솔레노이드 밸브 블록 등 시스템 전체를 납품했습니다.
댐퍼는 독일의 Bilstein이 담당했습니다. 자동차 서스펜션 업계에서 Bilstein은 메르세데스-벤츠, BMW, 포르쉐 등에 납품해온 명품 브랜드입니다.
2019년 부분 변경 이후 모델 S와 X에는 '어댑티브 서스펜션 댐핑'이 추가되었습니다. 앞서 모델 YL에서 설명한 전자식 가변 감쇠에, 에어 스프링의 차고 조절까지 합친 것입니다.
실제로 소프트웨어로 차고 및 댐핑 강도를 다양한 단계로 조절할 수 있고, 다른 차종에서 볼 수 없는 다양한 서스펜션 기능을 지원합니다.
고속도로에 진입하면 차고가 자동으로 낮아져 공기저항이 줄고 고속 직진성이 좋아집니다. 가파른 진입로의 GPS 좌표를 기억해뒀다가 그 위치에 도착하면 자동으로 높아집니다.
그리고 이 모든 설정이 소프트웨어로 제어되기 때문에, OTA 업데이트로 계속 개선되었습니다. 처음 출시했을 때보다 나중의 모델 S 에어 서스펜션이 더 세밀하게 작동했습니다.
하지만 에어 서스펜션에도 단점은 있습니다.
일단 코일 스프링에 비해 구조가 복잡합니다. 컴프레서, 밸브, 에어라인, 에어백 등 부품이 많아서 가격이 비쌉니다.
거기다 에어백의 고무가 시간이 지나면 열화, 즉 딱딱해져서 일정 시간이 지나면 반드시 교체해줘야 합니다. 그리고 위에서 말했듯이, 에어 서스펜션은 비쌉니다. 유지 보수 비용 역시 높아집니다.
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제가 말한 걸 다 기억할 필요는 없습니다.
하지만 분명 차의 하드웨어와 소프트웨어를 조금이라도 알고 타는 것과 모르고 타는 것은 하늘과 땅차이입니다. 차량 세팅을 내가 원하는대로 바꿀 수 있고, 무엇보다 차를 아는 건 생명과도 직결되기 때문입니다.
혹시 모델 YL 구매를 하신 분이나 고려하시는 분이라면 참고가 되었으면 좋겠습니다!
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모델 Y L은 모든 시트가 전동이고, 사람이 앉아있거나 걸리는 게 있으면 작동이 안 됩니다.
사람이 앉아있지 않더라도 뭔가 걸리는 게 있으면 원위치로 돌아갑니다. (유아라고 판단)
너무 당연한 이거를..
한용 님이 왜 말씀하시는지 아시죠?
미국에서 지난 3월 7일, 팰리세이드 3열 시트에 2세 여아가 끼어 사망하는 사례가 있었습니다. (파워시트 결함)
NHTSA는 팰리세이드 즉시 판매 중단, 6.9만 대 리콜을 조치했고, 판매된 차량은 전동시트 작동 시 어린이 접근 금지를 권고하였습니다.
테슬라는 다른 것도 잘 하지만 안전에 꼼수를 부리지 않습니다.
가장 안전한 차는 볼보가 아니라 테슬라입니다.
*영상 출처 : 모카
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