카라이프 - 자동차상식

램지 플래티넘 9000 트랜티노 D.. 2003-11-07
오프로드 매니아들이 말하기를 ‘튜닝의 끝은 폐차장’이라고 한다. 튜닝을 거듭할수록 차가 망가져 폐차시켜야 한다는 의미가 아니라 ‘차 수명이 다할 때까지 튜닝한다’는 뜻이다. 차가 움직일 수 없는 상황이 되어 폐차를 한다고 해도 직전까지 성능을 높이고, 조절하는 튜닝은 계속되어야 한다는 것으로 매니아다운 열정을 읽을 수 있다. 오프로드 튜닝 기술이 발달되면서 ‘튜닝의 끝’은 계속 바뀌어 왔다. 한때 오프로드용 타이어만 달면 못 가는 곳이 없을 것 같았던, 타이어만 바꿔도 가슴이 뿌듯하던 때가 있었다. 만족감이 채워지면 다음 단계에 도전하고 싶은 욕망이 생기는 법. 그래서 리프트업과 프레임 보디업으로 차체를 올리고 더 큰 타이어를 끼우는 것이 유행이 되었다. 이때까지만 해도 ‘튜닝의 끝은 33인치 타이어 달기’라고 여겨졌다. 그러나 지금은 타이어 크기에 대한 관심이 많이 수그러들었고, 대신 얼마나 큰 감속기어를 달아 저속 토크를 뽑아 내느냐에 눈길이 쏠리고 있다. 게다가 힘 좋은 엔진으로 심장을 바꾸는 ‘엔진 스와핑(swapping)’까지 흔하게 이뤄지고 있는 상황이다. 이런 추세라면 외국의 오프로드 전문지에서 볼 수 있는 어른 키만한 타이어를 신긴 ‘롱보디 몬스터’나 프레임과 롤바만 남겨 놓은 ‘록 클라이밍’ 버기카가 등장할지도 모른다. 가장 인기 있는 9천 파운드 제품 비교해 튜닝의 끝은 자주 바뀌었지만 오프로드 튜닝, 오프로드 드라이빙의 궁극적인 마침표는 구난장비다. 엔진을 바꾸거나 트랜스퍼 케이스에 튜닝 감속기어를 다는 것은 굳이 하지 않아도 될 일이지만 험로를 달리기 위해서 윈치는 반드시 갖춰야 할 필수 구난장비라는 뜻이다. 차에 무언가를 달고 조절하며 성능을 바꾸는 것만이 튜닝이 아니다. 튜닝은 차의 성능을 올린다기보다 성격을 바꾼다는 것이 정확한 표현이다. 언제 어떤 상황이 닥치더라도 빠져나올 수 있는 구난장비를 갖춘 차와 그렇지 않은 차는 분명히 다르다. 구난장비는 장애물에 갇혀 차가 움직일 수 없게 되었을 때 탈출할 수 있도록 도와주는 장비다. 윈치, 견인줄과 견인 고리, 삽, 리프트잭 등이 그것이다. 어떤 장애물을 만날지 알 수 없는 오프로드를 달릴 때는 구난장비를 꼭 갖추어야 한다. 국내에서 팔리는 윈치는 대부분 수입품이고, 국산은 ‘나인 윈치’라는 전동식 한 가지다. 일본 ‘톱 레인저’, 미국의 ‘원’과 ‘램지’, ‘마일마커’ 등이 팔리며 최근 소개된 이태리 ‘트랜티노’가 큰 인기를 끌고 있다. 윈치는 용량에 따라 5천 파운드(2.3톤)부터 1만2천 파운드(5.4톤)까지 견인할 수 있다. 요즘에는 9천 파운드(4.1톤) 안팎의 윈치가 많이 쓰이고 있다. 윈치는 값이 비싸 쓰임새가 큰데도 쉽게 장만하기 힘든 장비다. 큰맘 먹고 윈치를 달기로 했다면 견인 무게와 견인 속도, 전력소모, 사용시간, AS 등을 꼼꼼하게 체크해 봐야 한다. 구난장비의 최고봉이라고 할 수 있는 윈치의 성능을 비교 테스트해 보았다. 시험대에 오른 제품은 성능이 검증된 미국제 ‘램지 플래티넘 9000’과 새로 들어온 이태리제 ‘트랜티노 DV 9000i’다. 램지 윈치가 전압 변화 폭 조금 커 정확한 테스트를 위해서는 한 차에 두 가지 윈치를 번갈아 설치해 써 봐야 하지만 사정상 배터리와 연식, 엔진 상태 등 시승차의 조건만 비슷하게 맞추어 진행했다. 전동 윈치는 배터리에 따라 성능이 달라지므로 시승 이틀 전 같은 종류의 배터리를 달았다. 다만 배터리의 충전 여부를 판가름하는 제너레이터의 경우 정확한 조건을 맞추기 어려웠음을 밝힌다. 차는 구형 코란도 93년형(램지)과 94년형(트랜티노)이 준비되었다. 램지 윈치 약 1년, 트랜티노는 5개월간 쓴 제품이다. 과도한 테스트를 연속해서 할 수 없으므로 평가기준은 3가지로 정했고, 부하가 가장 많이 걸리는 테스트는 맨나중에 했다. 첫 번째 실험은 굴곡이 없는 오프로드에서 1톤 트럭을 끄는 것이다. 같은 자리에서 똑같은 조건으로 견인했고, 전압 측정기를 이용해 배터리의 전압 변화를 살폈다. 두 번째는 부하가 없는 상태에서 윈치의 와이어를 모두 풀었다. 와이어 길이가 조금씩 달랐기 때문에 와이어를 완전히 푼 다음 감는 속도를 체크했다. 와이어가 빨리 감긴다고 무조건 좋은 것은 아니지만 견인력이 같다면 속도가 빠른 쪽이 작업하기 편하다. 세 번째는 25∼30도 경사에 굴곡이 심한 20여m 길이의 언덕에서 아래쪽에 있는 1톤 트럭을 끌어올리는 것이다. 먼저 테스트 윈치 와이어를 감고 있는 드럼 두께와 폭을 ‘캘리퍼스’를 이용해 재보았다. 거짓말 같이 두 윈치의 드럼은 두께 6.4cm, 폭 23cm였다. 또 테스트 전 각각의 전력을 전압측정기를 이용해 재보았다. 두 차 모두 12V를 쓰고 배터리를 2일 전에 바꿨기 때문에 큰 차이는 없었다. 트랜티노 테스트 차가 평균 12.4V를 보였고 램지 테스트 차는 13V를 조금 넘었다. 첫 번째 테스트, 1톤 트럭을 평지에서 끌어당긴다면 전력 소모가 거의 없기 때문에 주차 브레이크를 최대한 당긴 다음 시동을 끈 상태에서 차를 끌어당겼다. 견인은 아이들링 상태에서 했다. 먼저 트랜티노 윈치를 작동시켰다. 윈칭을 시작하자 전압이 떨어지면서 11.7과 11.6V 사이를 오고 갔다. 차를 끄는 동안 수치는 큰 변화가 없었다. 이번에는 램지 윈치. 처음 전압을 쟀을 때는 13V 정도였으나 차를 끌기 시작하자 11.3V으로 떨어지고, 모터에서 불규칙한 소음이 들렸다. 전압의 변화 폭은 램지가 조금 컸다. 와이어 감는 속도 트랜티노가 조금 빨라 두 번째로 와이어를 감는 속도를 재 보았다. 윈치는 와이어가 한 번 감겨 있을 때와 여러 번 감겨 있을 때의 견인력이 다르다. 물체를 끌어당기지 않으므로 윈칭 속도를 가장 확실하게 살필 수 있는 기회다. 와이어를 모두 풀고 20m 지점에 청테이프를 붙인 상태에서 똑같이 윈칭을 시작, 감는 속도를 체크했다. 와이어가 차곡차곡 감기도록 해야 정확한 속도를 알 수 있다. 테스트 결과 20m를 견인하는 데 트랜티노는 2분 정도 걸렸고 램지는 이보다 6초가 늦었다. 와이어 감는 속도는 감속기어에 따라 달라지므로 어느 제품이 좋다고 단정지을 수 없다. 또 무조건 빨리 감기는 것이 좋은 윈치라고 말하기 어렵다. 속도는 윈치의 특성을 나타낼 뿐이다. 세 번째 테스트를 위해 언덕으로 자리를 옮겼다. 시험장은 경사 25∼30도, 길이 20m 정도 되는 언덕으로 노면 굴곡이 심하다. 언덕에서 아래쪽에 있는 1톤 트럭을 끌어올리는 방식이다. 테스트 결과 램지 윈치가 트랜티노에 비해 30여 초 빨랐다. 트랜티노의 경우 테스트 도중 윈치 와이어가 겹쳐서 돌았기 때문에 힘을 제대로 내지 못했다. 다시 시험한 결과 두 차가 같은 1톤 트럭을 끌어올리는 데 든 시간은 처음과 달리 트랜티노가 10여 초 빨랐다. 와이어의 감김 상태가 윈치 성능을 뒤바꿔 놓은 셈이다. 테스트가 끝날 무렵 윈치는 와이어가 얼마나 고르게 감겨 있느냐에 따라 성능이 크게 달라진다는 것을 다시 한번 확인할 수 있었다. 윈치는 브랜드가 중요한 것이 아니라 해당 제품을 바르게 사용하느냐에 따라 성능이 크게 달라지는 것이다. 아래의 는 널리 쓰이고 있는 3가지 윈치의 공식 제원표로 각 메이커에서 만들어 놓은 자료이다. 각 윈치 드럼에 한 번씩 와이어가 감겼을 경우의 측정값이다. 구분 램지 플래티넘 9000 트랜티노 DV 9000i 원 XD 9000i 와인딩 속도(m/1분) 8.8 13.4 11.6 사용 전압(amp) 90 33 70 감속기어비 138:1 156.1 156:1 전기 모터 힘(Hg) 3.6 4.6 4.6
LSD를 활용한 오프로드 테크닉 몸에 배이게 익혀 두면.. 2003-11-07
대각선 스턱 공략하기 지난 호에서 디퍼렌셜의 특성과 장단점, 그리고 ‘LSD가 왜 필요한가’, ‘어떤 역할을 하는가’를 충분히 설명했다. 지금부터 실천에 들어가기로 하자. 여기서는 대각선 스턱에 초점을 맞추고 LSD의 사용법을 소개한다. 브레이킹을 곁들여 대각선 스턱을 돌파하라 3월호에서 대각선 스턱에는 브레이크 태핑(엔진 회전수를 유지하면서 브레이크를 몇 번으로 나누어 밟는다)이 잘 먹힌다고 말했다. 비슷한 원리가 LSD차에 그대로 쓰인다. 이 테크닉을 오픈 디퍼렌셜(디퍼렌셜을 잠그지 않은 상태)과 LSD형에 응용하면 엄청난 차이가 난다. LSD형에서는 ‘디퍼렌셜 록인가’라고 생각할 만큼 확실히 ‘차동을 제한’할 수 있다. 한 바퀴가 헛도는 스턱에서 탈출해 다시 전진하는 것도 꿈이 아니다. 다만 오픈 디퍼렌셜처럼 풋브레이크를 톡톡 두드리듯 태핑할 수는 없다. 스턱하면 타이어에 트랙션을 걸면서 핸드 브레이크를 좌악 당기면서 앞으로 나간다. 이때 브레이킹에 지지 않도록 단단히 액셀을 밟아야 한다. 수동기어일 경우 숙달되지 않았을 때는 엔진이 꺼지기 쉽다. 여러 번 연습해 두기 바란다. 그러나 스턱한 뒤가 아니라 스턱할 듯한 포인트를 놓치지 않고 핸드 브레이크를 당겨 예방하는 것이 한 수 앞선 작전이다. 이 정도까지 할 수 없더라도 미리 핸드 브레이크를 얼마쯤 당긴 채 시도하면 대각선 스턱이 잘 일어나지 않는다. 하지만 강화 LSD를 달고 있다면 문제는 다르다. 액셀을 밟는 것만으로 대각선 스턱을 돌파하는 강력한 효과가 있다. 브레이킹으로 LSD를 살려라 ■ 핸드 브레이크로 죄어 올리는 방법 엄밀히 말해 아무 것도 죄어드는 것은 없다. 그러나 핸드 브레이크를 함께 쓰는 것을 ‘죄어 올린다’고 한다. 지난 호에 소개한 풋브레이크 태핑과 마찬가지로 디퍼렌셜을 속이는 방법이다. 헛도는 타이어에 브레이크를 걸어 ‘타이어가 접지하고 있는 것’과 같은 저항을 일으킨다. 일반적으로 LSD는 뒤쪽에만 달려 있는 경우가 많다. 따라서 핸드 브레이크를 쓰면 앞쪽 구동력을 죽이지 않고 뒤쪽에만 차동제한 효과를 낼 수 있다. 물론 브레이킹에 지지 않을 만큼 액셀 페달을 밟아야 한다. 순정 LSD라면 핸드 브레이크를 상당히 힘차게 걸지 않으면 효과가 없을 때가 많다. ■ 일부 차종은 죄어 올리기 듣지 않아 짐니 SJ30과 미쓰비시 지프(사진), 랜드크루저 40계의 핸드 브레이크는 타이어 회전을 멈추지 않고, 프로펠러 샤프트에 바로 브레이크를 건다. 이럴 때 핸드 브레이크 죄어 올리기는 무의미하다. 따라서 풋브레이크로 네 바퀴에 제동을 걸 수밖에 없다. 테일 슬라이드로 유리한 자세를 잡아라 오픈 디퍼렌셜로는 불가능하고, LSD(디퍼렌셜 록)차에만 먹히는 테크닉이 있다. 바로 테일 슬라이드다. 테일 슬라이드 익히면 드라이빙 폭 넓어져 트라이얼 경기에서는 ‘테일 슬라이드’라는 테크닉을 이용하는 경우가 있다. 그 차의 최소회전반경보다 더 작은 반경으로 차의 방향을 바꾸는 기법이다. 좁은 코스에서 될 수 있는 대로 꺾어 돌리기를 피하는 방법이다. 이 동작은 뒷바퀴 둘이 동시에 미끄러져야 가능하다. 따라서 노면의 요철이나 마찰력의 차이로 헛돌기 쉬운 쪽에 구동력을 집중하는 오픈 디퍼렌셜 차로는 거의 불가능하다. 두 바퀴를 동시에 회전시키는 리어 디퍼렌셜 록 차나 리어 LSD만이 가능하다. 구체적인 조작법은 아래 박스에서 설명한다. 예를 들어 아래 사진처럼 나무 한 그루 를 중심으로 180도 회전한다고 하자. 오픈 디퍼렌셜은 최소회전반경으로 돌 수밖에 없다. 그러나 LSD를 단 차의 경우 나무에 접근한 뒤 차 뒷부분을 미끄러뜨리면 훨씬 작게 돌아갈 수 있다. “꺾어 돌리면 될 게 아니냐”고 묻는 독자가 있을지 모르겠다. 한계상황의 크로스컨트리는 새로운 테크닉을 요구한다. ‘한정된 장소에서 다음 행동으로 이어질 유리한 자세를 잡을 수 있느냐 없느냐’가 그 뒤의 성패를 가름한다. 이때 단번에 슬라이드하지 않고 조금씩 슬쩍슬쩍 차의 자세를 확인하면서 미끄러져 나간다. 기본 동작에는 변함이 없다. 외워 두면 써먹기 좋은 테크닉이다. 테일 슬라이드 조작법 MT차로 테일 슬라이드하는 방법을 이 분야 전문가인 ‘IMPS’ 세키네 사장에서 들어 보았다. ① 두바퀴굴림(2WD)으로 한다. ② 핸들을 최대한 꺾는다. ③ 엔진 회전수를 올린다. ④ 클러치를 밟은 발을 확 떼어 힘차게 달려간다. ⑤ 뒤 타이어가 미끄러져 차가 전진하기 시작하면 ⑥ 왼발 브레이크로 차의 속도를 적절히 억제하면서 ⑦ 뒷바퀴가 헛돌도록 액셀 페달을 밟는다. 위와 같은 동작이 기본이다. 여기서 주의할 점 몇 가지가 있다. 먼저 테일 슬라이드를 계속하려면 핸들을 꺽은 채로 유지하는 것이 중요하다. 숙달되면 슬라이드하면서 핸들을 풀거나 꺽으며 라인을 정밀하게 조정할 수 있다. 그리고 브레이크를 지나치게 걸면 앞바퀴가 멈출 위험이 있다. 브레이킹 강도를 적절히 조절해야 한다. 앞바퀴가 그리는 작은 원에 맞춰 앞바퀴를 천천히 돌리는 것이 이상적이다. 따라서 일단 회전하기 시작하면 오른발의 액셀 조작보다 왼발의 브레이킹이 중요하다. 초보자가 실패하는 동작은 위의 ④번이다. 대담하게 조작하지 못해 초기 슬립이 일어나지 않는 게 원인이다. 가장 중요한 것은 뒷바퀴 2개를 한꺼번에 미끄러지도록 유도하는 것이다. 대담하게 클러치를 연결해야(클러치 페달에서 발을 떼어야) 한다. 장소를 잘못 고르면 구를 위험이 있다. 지형을 살피면서 조심해서 연습한다. 차 뒤가 미끄러지기 시작하면 왼발 브레이크로 앞바퀴 움직임을 조절해 회전반경을 작게 그린다. 원을 그리도록 테일 슬라이드를 하려면 핸들을 계속 꺾어야 한다. 코너링 때의 거동 차이를 알아둔다 마지막으로 더트 코너링의 테크닉을 간추려 보자. ① 오픈 디퍼렌셜 차 ② 뒤쪽에 LSD를 단 차 ③ 앞뒤 LSD가 달린 차에 따라 드러나는 거동과 조작이 달라진다. 이 점을 모르고 막연히 코너링을 되풀이하면 테크닉이 향상되지 않는다. 먼저 이론을 알고 들어가자. LSD를 달면 코너링도 빨라진다 지금부터 LSD를 달았느냐 달지 않았느냐에 따라 달라지는 차의 거동을 알아본다. 여기서 차는 직결 4WD 상태다. ① 오픈 디퍼렌셜 차는 속도가 어느 정도 올라간 코너링에서 차는 횡G로 롤링하고, 좌우 무게 변화가 일어난다. 이때 안쪽 타이어의 무게가 빠지지만 얼핏 보기에 별로 떠 있지 않은 듯 하다. 그럼에도 타이어는 헛도는 기미를 보인다. 따라서 액셀을 밟아도 가속할 수 없다. 코너링 중에 이런 상태가 계속되는 경우가 있다. 그런가 하면 노면 상황이나 요철에 따라 앞뒤 바퀴가 뜨거나 접지를 되풀이한다. 그리고 가감속을 이상하게 반복하기도 한다. 어느 경우든 코너링이 불안정하다. 이와는 달리 ② 뒤쪽에만 LSD가 달린 차는 뒤쪽만은 이처럼 불안정한 상태가 일어나 지 않는다. 안쪽 뒷바퀴의 무게가 사라져도 바깥쪽 타이어가 노면에 확실히 트랙션을 전한다. 다만 슬립하면서 노면을 움켜쥐는 뒤쪽 구동력에만 의지하면 사정은 달라진다. 코너링 중 차 뒤쪽이 밖으로 흘러가기 쉽다. 그래도 액셀을 밟아 드리프트 상태로 나가면 롤링이 작아지고, 4WD 상태로 몰아갈 수 있다. 다시 말하면 중반의 드리프트(뒷바퀴굴림 상태)에서 종반의 4WD로 의도적인 자세변화를 할 수 있다. 때문에 오픈 디퍼렌셜보다 빨리 코너를 빠져나간다. 마지막으로 ③ 앞뒤 LSD 달린 차. 차가 롤링을 하든 어떻게 되든 앞뒤 트랙션이 확실히 걸려 거침없이 속도가 올라간다. 다만 앞쪽 무게가 빠지면 뒷바퀴에만 구동력이 걸려 직진성향이 강하고, 언더스티어로 기운다. 그래서 코너 입구의 브레이킹으로 무게를 앞쪽에 실어야 한다. 그런 다음 가벼워진 뒤쪽을 밖으로 흘려 방향을 바꾸면서 가속한다. 하지만 무게가 앞쪽 바깥 타이어에 너무 많이 실리면 오버스티어로 바뀐다. 때문에 코너를 따라 올바른 핸들 조작을 해야 한다.
‘대각선 스턱’에서 탈출하는 법 모르면 오프로드 테크닉.. 2003-11-07
디퍼렌셜의 메커니즘을 먼저 알자 Lesson1 대각선 스턱을 이해하기 위해서는 디퍼렌셜이 하는 일을 먼저 알아야 한다. 디퍼렌셜은 차를 매끈하게 돌아가게 하는 기능을 한다. 그러나 한쪽 바퀴가 떠서 헛돌면 반대쪽 타이어를 움직이는 구동력을 빼앗아 버리는 단점이 있다. 이럴 때 스턱이 일어난다. ‘대각선 스턱’은 왜 일어나는가 차가 회전하거나 우툴두툴한 지면을 달릴 때 좌우 바퀴의 회전수가 달라진다. 이런 차이를 조정하지 않고 좌우 같은 회전수로 달리면 타이어 접지면에 강제로 슬립을 일으켜 회전차를 조정하려고 한다. 따라서 돌 때마다 타이어가 미끄러져 차의 거동이 불안정해진다. 그보다 그립이 높은 노면에서는 차가 돌지 않으려고 한다. 게다가 구동계에 큰 부담을 주어 기계가 파손되는 일이 벌어진다. 이 같은 현상을 막고 좌우 바퀴에 필요한 구동력을 나눠주는 장치가 필요하다. 디퍼렌셜이 바로 이런 일을 한다. 구체적인 얼개는 위의 그림과 같다. 차가 똑바로 갈 때는 회전하는 디퍼렌셜 케이스 안에서 피니언 기어가 움직이지 않는다. 그리고 사이드 기어는 좌우가 같은 회전수로 돌아간다. 그와는 달리 차가 돌 때는 회전하는 디퍼렌셜 케이스 안에서 피니언 기어도 돌아간다. 따라서 좌우 사이드 기어에 회전차가 생긴다. 머릿속에서 입체적으로 상상하기 바란다. 이 장치 덕택에 우회전할 때는 오른 바퀴를 0.8, 왼 바퀴를 1.2의 비율로 돌려 노면에 구동력을 전한다. 그러나 반대로 생각하면 0.5 대 1.5, 0.0 대 2.0으로 한 바퀴에 구동력을 전하지 않을 수도 있다는 결론이 나온다. 예를 들어 한쪽 타이어가 노면에서 완전히 떠올랐을 때 구동력은 어떻게 전해질까. 대답은 간단하다. 물이 낮은 곳으로 흐르듯 구동력은 돌기 쉬운 타이어에 집중된다. 말을 바꾸어 허공에 뜬 바퀴를 공회전시킨다. 이런 성질이 오프로드에서 스턱을 일으키는 원인이 된다. 대각선상의 타이어 2개가 헛돌아 움직일 수 없는 상태를 ‘대각선 스턱’이라 한다 ‘대각선 스턱’의 대책을 생각한다 Lesson 대각선 스턱이 일어나면 디퍼렌셜 록을 넣으면 된다. 아주 간단하다. LSD도 좋다. 하지만 이번 달에는 기계장치에 의지하지 않고 돌파하는 방법을 찾아보자. 이 기본을 모르고 오프로드 드라이빙의 달인이 될 수는 없다. 기계에 의존하지 말자 ‘오픈 디퍼렌셜’이라는 말을 들어본 적이 있는가. 디퍼렌셜 록이나 LSD를 차동제한장치(디퍼렌셜 기능을 죽이거나 제한해 한쪽 바퀴가 헛돌지 안도록 하는 장치)라고 한다. 이 같은 장치를 달지 않은 디퍼렌셜을 ‘오픈 디퍼렌셜’이라고 한다. 자신이 몰고 다니는 4WD가 오픈인가 차동제한장치가 있는지를 아는 것은 대단히 중요한 일이다. 랜드로버 디스커버리나 레인지로버 등은 디퍼렌셜 록이 달려나오지만 국산차는 차동제한장치가 없는 모델이 대부분이므로 여기서는 오픈인 경우만 다루기로 한다. 예를 들어 순정 기계식 LSD를 단 차는 거의 오픈형에 가깝다고 볼 수 있다. 차동제한장치가 없는 차로 자칫 잘못해 스턱하게 되면 디퍼렌셜 록이나 LSD를 달고 싶은 생각이 든다. 그러나 좀더 차분히 따져 볼 필요가 있다. 무슨 일이든 순서가 있다. 장해지형을 앞두었을 때 운전자는 ‘어떻게 주파할 수 있느냐’를 궁리하게 된다. 그리고 실마리를 찾아 실행에 옮기면서 드라이빙 테크닉을 갈고 다듬게 된다. 4WD의 달인이 되고자 하는 드라이버라면 반드시 갖추어야 할 자세다. 처음부터 차동제한장치를 달면 편하게 운전할 수 있다. 그러나 드라이빙 테크닉을 익히는 올바른 길이 아니다. 오픈 디퍼렌셜에 시달리면서 지형을 읽어 내고, 지형을 엉덩이로 느끼면서 지면을 읽는 능력을 갖게 되고, 나아가 한 차원 높은 테크닉을 익히게 된다. 더구나 초보자는 안전하게 연습할 수 있는 장점도 있다. 스턱 탈출을 위한 6가지 원칙 그러면 대각선 스턱에 어떻게 대처해야 하는가. 구체적으로 ① 라인을 바꾼다. ② 소잉(트랙션을 찾기 위해 핸들을 좌우로 흔드는 기술)을 활용한다. ③ 힘차게 달리고 관성을 이용한다. ④ 브레이크 태핑(페달을 반복적으로 밟는 기술)을 쓴다. ⑤ 세 바퀴 접지원칙을 지킨다. ⑥ 위의 5가지를 조합한다. 위의 6개 항목을 명심하고 연습을 거듭한다. ⑥의 ‘조합한다’의 예를 들어 보자. 라인을 바꾸면서 힘차게 가속한다거나 힘을 빼지 않으면서 소잉을 추가하는 경우 등이 있다. 상황에 따라 될 수 있는 대로 유리한 조작을 짜 맞추는 방법이다. 이렇게 되면 차동제한장치가 없는 차(오픈 디퍼렌셜의 차)로도 놀라운 동작이 가능하다. 특히 ④의 브레이크 태핑은 완전히 스턱한 뒤보다는 스턱을 예상한, 타이어의 공회전이 시작되는 순간 슬쩍슬쩍 풋브레이크를 밟아야 한다. 전진하려는 관성이 남아 있을 때 도와준다. 그러면 효과를 극대화할 수 있다. 물론 오른발은 액셀 페달을 밟고 있어야 한다. 따라서 왼발 브레이크를 써야 한다. 처음에는 익숙하지 않지만 잘 익혀 두면 쓸모 있는 테크닉이다. AT와 MT 어떤 차도 조작방법은 같다. 이번 달에는 대각선 스턱을 파고들었다. 다음달에는 디퍼렌셜 록과 LSD를 다루기로 한다. 오픈 디퍼렌셜에 익숙해지면 기계장치를 추가할 때의 감격이 남다르다.
MANUAL DIFF ROCK 스위치 하나로 최강의 구.. 2003-11-07
수동식 디퍼렌셜 록은 주행상황에 따라 운전자가 스위치를 넣는 방식이다. 임의로 디퍼렌셜의 차동기능을 정지시키는 시스템으로, 출고 때부터 달려 있는 차도 있다. 진공이나 전기 모터로 슬리브를 슬라이드시켜 한쪽의 사이드 기어와 디퍼렌셜 케이스를 맞물리게 한다. 튜닝을 하는 경우 ‘ARB 에어 라커’가 유일한 상품이다. 전용 컴프레서에 의한 공기압으로 작동하는 방식이다. 국내에도 이 제품이 들어와 있다. 차종에 따라 앞 디퍼렌셜에 넣을 수 있는 것도 있다. 다만 앞뒤에 다는 경우에는 앞쪽만 단독으로 록을 걸 수는 없다. 포장도로와 같이 차동을 제한할 필요가 없는 경우에는 또 다른 기능을 한다. 조종성을 떨어뜨리지 않고 만약의 사태에 손실 없이 토크를 전하는 장점이 있다. 스위치 하나로 차동기능 정지, 확실한 성능 돋보여 시승차는 랜드로버 디스커버리. 앞뒤에 에어 라커가 달려 있다. 디퍼렌셜 록의 효과는 뒤쪽만으로도 충분히 느낄 정도였다. 그러나 앞뒤를 모두 록시키면 2배가 아니라 그 이상의 효과를 거둘 수 있다. ‘앞뒤 LSD’와 같은 경우다. 한 바퀴에만 트랙션이 걸려도 앞으로 나갈 수 있다. 다시 말해 장애물에 차의 배가 걸려 네 바퀴가 헛도는 경우만 아니라면 어떤 경우에도 탈출할 수 있다는 말이다. 다판식 LSD와 같이 클러치 슬립이 없는 만큼 입력 토크를 직접 구동력으로 바꿔준다. 실제로 모글 지형에서 바퀴가 떠도 접지상태와 다름없는 구동력을 발휘한다. 타이어 그립만 확보되면 기복이 심한 곳에서도 평지와 마찬가지로 달린다. 강력한 장치인 만큼 사용할 때는 세심한 주의가 필요하다. 특히 주의해야 할 경우가 힐클라임이다. 더욱이 노면이 많이 패였거나 도중에 커브가 있을 때는 정확한 상황판단이 요구된다. 무게가 뒤축에 몰리기 때문에 핸들이 생각대로 움직이지 않는다. 더구나 앞바퀴는 돌출부든 비탈이든 달려 올라간다. 스위치를 넣지 않으면 디퍼렌셜이 그대로 작동해 좌우 바퀴의 회전차를 보상한다. 때문에 평평한 험로나 포장도로에서는 핸들링에 전혀 영향을 주지 않는다. 그리고 스위치를 넣으면 입력 토크의 대소, 방향에 관계없이 완전히 차동을 정지한다. 다른 트랙션 장치와 결정적인 차이점이다. 이 특성을 완전히 이해하고 활용할 수 있느냐에 따라 에어 라커는 독도 되고 약도 된다. ‘스턱 탈출 때의 최종수단’이라고 생각하면 이처럼 편리하고 믿음직한 장치가 없다. ARB 에어 라커는 국내에서 컴프레셔를 포함해 100만 원 정도 한다. 쌍용 코란도(구형 포함)와 무쏘, 지프 랭글러는 쉽게 에어 라커를 달 수 있다. 현대 갤로퍼는 뒤쪽에만 설치할 수 있고, 나머지 차는 에어 라커를 달 경우 개조작업이 뒤따라야 한다. Test 1-험로 탈출능력- 평지와 다름없는 구동력 나와 ‘앞뒤 오픈 디퍼렌셜’, ‘뒤 디퍼렌셜’, ‘앞뒤 디퍼렌셜 록’의 세 가지 상태를 연출할 수 있다. 따라서 모든 상태에 따라 견인력을 시험했다. 앞뒤 오픈 디퍼렌셜(앞뒤 모두 차동장치 작동)과 리어 디퍼렌셜(뒤쪽에만 차동장치 작동)에서는 그다지 큰 차이가 나지 않았다. 하지만 앞뒤 디퍼렌셜 록(앞뒤 차동제한장치 작동)일 때에는 험로에서도 평지에서와 같은 견인력을 발휘했다. 바퀴 움직임에 관계없이 트랙션이 걸린다는 것이 입증된 셈이다. Test 2-코너링 안정성- 앞 디퍼렌셜 록 상태에서는 코너링 힘들어 테스트 1과 마찬가지로 세 가지 모드로 액셀을 밟았다가 떼는 동작을 반복하면서 차의 움직임을 살폈다. 앞뒤 디퍼렌셜 록을 작동시키면 가속할 때 핸들이 잘 듣지 않고 강한 언더스티어가 일어났다. 뒤 디퍼렌셜 록에서는 뜻밖의 경험을 했다. 노면이 패어 저항이 컸기 때문인지 디퍼렌셜 록 장치를 쓰지 않을 때보다 회전반경이 작고 빨리 돌 수 있었다.
AUTOMATIC DIFF ROCK 액셀 조작만으로 자.. 2003-11-07
오토매틱 디퍼렌셜 록의 대표로 소개하는 제품은 ‘록라이트’다. 일반적인 디퍼렌셜과는 구조가 다르다. 좌우 사이드 기어 사이에 피니언 기어가 없고 샤프트만 통과한다. 구동토크가 입력되면 샤프트가 좌우 드라이버의 둥근 홈 안을 이동해 좌우로 벌려진다. 드라이버의 래치와 사이드 기어의 톱니면이 맞물린다. 이 상태로는 차동이 일어나지 않는다. 그래서 액셀을 밟으면 디퍼렌셜이 완전히 잠긴다. 액셀 페달을 밟고 코너를 돌 때는 바깥 바퀴가 더 빨리 돌아 드라이버와 사이드 기어의 접속이 해제된다. 그러면 한쪽 바퀴는 디퍼렌셜 록이 걸리지 않은 상태가 된다. 차동과는 의미가 좀 다르지만 선회 때의 삐그덕거리는 움직임을 막는다는 뜻에서 디퍼렌셜과 같다. 그러나 디퍼렌셜 록이 해제되어도 래치와 사이드 기어의 톱니면이 부딪치기 때문에 ‘찰칵찰칵’ 하는 래치음이 적잖이 들린다. 정확히 말하면 토크 감응식 액셀 단접장치 시승 결과 록라이트의 약점은 ‘급격한 특성 변화와 내구성이 떨어진다’는 것을 확인했다. 급격한 특성 변화가 떨어지는 것은 숙달된 테크닉으로 보완할 수밖에 없다. 하지만 내구성은 제품 정밀도의 문제다. 이를 해결하기 위해 튜닝업체 ‘4×4 기타가와’에서는 사이드 기어를 가공해 드라이버와의 물림 정밀도를 끌어올렸다. 경험을 바탕으로 심을 조정해 고장을 억제한 것이다. 내구성을 확인할 방법이 없지만 물리는 소리와 디퍼렌셜 록 해제상태의 래치음이 적은 것을 보면 마찰이나 파손 가능성이 낮다고 할 수 있다. 파손만 없다면 꼼꼼한 오일 관리와 클러치판 마찰에 의한 정기적 정비가 필요한 다판식 LSD보다 유지비가 적게 든다. 험로에서의 거동은 예상보다 매끈했다. 액셀을 밟았다가 떼면서 디퍼렌셜을 잠그고 푸는 과정을 되풀이해 보아도 뚜렷한 문제를 찾아낼 수 없었다. 모글 지형에서의 효과는 디퍼렌셜 록 상태와 같다. 뒷바퀴 한 개가 완전히 떠 있어도 접지한 타이어와 마찬가지로 공중에서 회전하며 나아간다. 대각선 스턱에서 견인력이 그리 강하지 않았던 것은 타이어 자체의 그립력이 떨어졌기 때문이다. 일반적인 오프로드 달리기에서 쓰려면 어느 정도 숙달되어야 하지만, 속도와 험로 탈출능력을 모두 요구하는 장애물 경기에서는 다른 장치와 비교할 수 없을 만큼 확실한 효과를 볼 수 있다. 국내에서는 제품에 따라 50∼80만 원에 자동 디퍼렌셜 록을 구해 달 수 있다. 익숙해지면 코너를 돌아나갈 때 엔진 브레이크를 걸거나 관성으로 진입하는 등 액셀을 밟지 않고 통과하는 운전요령이 생긴다. Test 1-험로 탈출능력- 구동력 떨어지지 않지만 접지바퀴의 그립은 약해져 LSD는 내부의 마찰력에 의해 구동 토크가 달라진다. 그러나 디퍼렌셜 록은 한쪽 바퀴가 떠 있는 상태에서 손실 없이 접지바퀴에 토크가 전달된다. 따라서 평지와의 차이는 없지만 접지바퀴가 네 바퀴에서 세 바퀴로 줄었기 때문에 그립의 한계가 낮아진다. 숫자가 떨어지는 것은 타이어 그립이 떨어진다는 뜻이다. Test 2-코너링 안정성- 액셀 조작 때 거동 변화 크다 액셀을 밟으면 한쪽 바퀴의 디퍼렌셜 록이 분명히 해제된다. 순정차와 차이가 없다. 그러나 지나치게 감속해 코너 중간에서 액셀을 밟아야 할 때 문제가 생긴다. 디퍼렌셜 록 온/오프의 중간은 없으므로 움직임이 불안정해질 수 있다. 오프로드보다 비 오는 날 교차로에서 주의해야 한다.
LIMITED SLIP DIFF-2 앞뒤에 LSD 달아.. 2003-11-07
원웨이 LSD는 액셀 페달을 밟았을 때만 LSD 효과를 낸다. 기본구조는 다판식 LSD와 같다. 그러나 피니언 샤프트와 프레셔링의 관계가 약간 다르다. 피니언 샤프트도 프레셔링의 홈도 모두 3각형이다. 액셀을 밟았을 때 피니언 샤프트가 3각의 정점을 향해 들어간다. 그러나 액셀 페달에서 밟을 떼었을 때는 밑바닥을 향하기 때문에 프레셔링이 열리지 않는다. 따라서 LSD 효과가 나지 않는다. 원래 원웨이 타입은 앞 엔진 앞바퀴굴림(FF)용으로 만든 것이다. 앞 디퍼렌셜에 넣어도 턱인(코너링 중 급히 액셀 페달을 놓았을 때 자동차가 돌아가는 방향 안쪽으로 향하는 현상)을 막지 않고 핸들링에 악영향을 주지 않는 장점이 있다. 시승차는 앞쪽에 원웨이, 뒤쪽에 투웨이 다판식 LSD를 달았다. 앞뒤 LSD 규격이 다르다. 숙달되어야 잘 다룰 수 있지만 효과는 기대 이상 원웨이 LSD를 대표해 나온 제품은 일본 ‘4×4 트라이얼 IMPS’에서 만든 ‘트랙션-D’다. 트랙션-D 앞 LSD는 프레셔링에 두 개의 홈이 있다. 45도와 55도로, 원하는 대로 설정을 바꿀 수 있다. 이니셜 토크는 7∼8kg·m로 설정되어 있다. 프론트용으로는 힘이 센 편이다. 뒤쪽은 일반적인 투웨이이고 프레셔링 각도는 65도. 이니셜 토크는 10kg·m까지 올릴 수 있다. 프레셔링에 이니셜 토크를 주는 스프링을 원추형보다 반응이 뛰어난 코일로 만든 것이 특징. 거의 시차 없이 LSD 효과를 낼 수 있어 디퍼렌셜 록과 같은 느낌을 준다. 앞뒤에 LSD를 넣은 스즈키 짐니는 험로에서 독특한 거동을 보였다. 뒤 트랙션이 살아 있을 때는 언더스티어가 되지만 브레이크를 거는 순간 강렬한 오버스티어로 바뀐다. 따라서 저절로 핸들을 안으로 꺾게 된다. 핸들을 되돌리면서 휘어져 들어가는 감각은 마치 드리프트하는 FR(앞 엔진, 뒷바퀴굴림)차 같다. 그러나 드리프트를 하면서도 속도가 올라간다. 얼마쯤 숙달되어야 다루기 쉽지만, 일단 익숙해지면 이보다 더 즐거울 수가 없다. 아무튼 모글에서 대각선 스턱에 걸릴 위험은 거의 없다. 뒤쪽에만 LSD를 넣으면 뒤쪽 한 바퀴를 완전히 허공에 띄워 스턱 상태에 빠지지만, 앞뒤 LSD일 경우 대각선상의 앞바퀴가 조금이라도 지면에 닿으면 강한 이니셜 토크에 의해 트랙션이 확실히 전달된다. 브레이크를 보조역으로 활용하면 디퍼렌셜 록과 다름없는 효과를 낼 수 있다. 약간 다루기 어렵지만 본격적인 오프로더라면 큰 효과를 볼 수 있는 매력 있는 장치다. 하지만 값이 자동 디퍼렌셜보다 비싸고 구조가 복잡해 국내에서는 거의 쓰이지 않는다. Test 1-험로 탈출능력- 바퀴가 땅에 살짝만 닿아있어도 큰 견인력 발휘 앞뒤에 LSD가 달려 있어 한 바퀴가 떠 있어도 강력한 구동력을 발휘한다. 대각선 스턱이라 해도 두 바퀴가 완전히 떠 있는 경우는 없다. 떠 있는 느낌이 들어도 실제로는 땅에 닿아 있다. 때문에 다판식 LSD로도 구동토크의 손실이 거의 없고, 견인력이 조금 떨어질 뿐이다. Test 2-코너링 안정성- 액셀 밟지 않으면 코너링도 뛰어나 앞쪽에 들어있는 LSD는 액셀 페달을 놓았을 때 LSD를 달지 않은 상태와 다름없다. 생각대로 코너링 중 급히 액셀 페달을 놓았을 때 차가 안쪽으로 향하는 턱인 현상이 일어나 불안함이 줄어든다. 그러나 가속을 해 코너에 들어가면 차 뒷부분이 많이 미끄러지고 언더스티어가 생긴다. 코너 입구에서 확실히 감속해 무게를 앞에 실으면 액셀 페달을 밟은 채로 안쪽을 파고들 수 있다.
‘트랙션 디바이스’의 비밀을 파헤친다[ap]최악의 오프.. 2003-11-07
노면이 심하게 굴곡진 험로에서는 네바퀴굴림차라도 바퀴가 헛돌기 쉽다. 특히 진창이나 사방에 둔덕이 널려 있는 모글 지형에서는 바퀴가 공중에 떠 허우적대는 차를 만나기 일쑤. 움쭉달싹 못하는 차를 보고 있으면 막막하기만 하다. ‘조금이라도 접지력이 살아난다면……’ 하는 바람이 절로 생긴다. 이럴 때 ‘트랙션 디바이스’(traction device)가 있으면 얼마나 좋을까? 온로드에서 필요한 디퍼렌셜, 산길에서는 방해되기도 트랙션 디바이스, 즉 차동제한장치를 이해하기 위해서는 먼저 ‘차동장치’라고 하는 디퍼렌셜의 구조를 알아야 한다. 쉽게 좌우 뒷바퀴를 상상해 보자. 차가 돌아갈 때 오른쪽과 왼쪽 타이어가 그리는 회전반경이 다르다. 원의 중심은 같지만 트레드 너비만큼 안쪽보다 바깥쪽 타이어의 회전반경이 크기 때문. 차가 오른쪽으로 돈다면 오른쪽 타이어의 궤적이 왼쪽보다 짧다. 타이어 반경은 같으므로 궤적이 짧으면 회전수가 적어야 한다. 디퍼렌셜은 굴림바퀴의 좌우 구동축 중간에 자리잡아 차가 돌 때 좌우 바퀴의 회전차를 조정하는 역할을 한다. 구조는 아주 간단하다. 먼저 좌우 구동축과 연결된 사이드 기어가 있다. 파이널 기어(링기어)와 함께 돌아가는 ‘디퍼렌셜 케이스’ 중간에 사이드 기어가 마주보게 놓여 있다. 디퍼렌셜 케이스에 샤프트를 통한 피니언 기어가 그 사이에 끼워져 있다. 좌우 바퀴의 회전차가 나지 않을 때, 즉 직진할 때는 피니언 기어가 움직이지 않는다. 두 바퀴가 같은 속도로 회전하기 때문이다. 하지만 코너를 돌 때는 회전차가 생겨 피니언 기어가 회전한다. 이때 좌우 사이드 기어가 역회전해 속도차를 메운다. 안쪽 타이어는 사이드 기어가 역회전한 만큼 속도가 떨어지고, 바깥 타이어는 반대로 속도가 올라간다. 이렇듯 차가 매끈하게 방향을 틀기 위해서 없어서는 안 될 디퍼렌셜. 하지만 이것이 험로를 달리는 4WD에는 이따금 방해가 된다. 좌우 바퀴 중 하나가 떴다고 하자. 떠 있는 타이어에는 저항이 걸리지 않고 노면에 닿아있는 타이어의 저항을 받아 피니언 기어가 회전한다. 그래서 떠 있는 타이어가 2배로 회전하고, 땅에 있는 타이어에는 구동력이 전해지지 않는다. 풀타임 4WD는 같은 모양의 디퍼렌셜이 앞뒤 프로펠러 샤프트 사이에 끼워져 있다. 따라서 떠 있는 바퀴는 4배속으로 회전한다. 직결 4WD라고 해도 앞뒤 바퀴가 하나씩 공회전하면 스턱(험로에서 타이어가 빠져 차가 움직이지 못하게 되는 상태)하고 만다. 흔히 ‘대각선 스턱’이라고 말하는 것이다. 이것을 막는 방법은 두 가지다. 첫째는 타이어가 쉽게 뜨지 않도록 한다. 다시 말해 노면을 잘 따라가는 유연한 서스펜션으로 바꾸는 것이다. 둘째는 디퍼렌셜의 기능을 제한하는 방법이다. ‘트랙션 디바이스’(traction device)가 바로 그것이다. 트랙션 디바이스는 크게 세 가지가 있다. ① 운전자가 필요할 때 디퍼렌셜의 사이드 기어를 운전자가 고정하거나 해제할 수 있는 ‘수동 디퍼렌셜 록’. 흔히 라커(locker)라고 부르는 장치로 국내에 잘 알려진 ARB의 ‘에어 라커’도 스위치를 조작해야 하므로 수동식에 해당한다. ② 보통 때는 사이드 기어를 고정하고 회전할 때 액셀 페달에서 발을 떼는 것으로 해제하는 ‘자동 디퍼렌셜 록’. 록라이트 제품이 유명하다. ③ 구동 토크에 호응하여 다판 클러치가 사이드 기어에 저항을 주는 ‘다판식 LSD’ 등이다. 고급차에는 LSD가 기본으로 달려나오는 차들이 많다. 하지만 ‘라커’라 불리는 디퍼렌셜 록 장치들은 시중에서 사서 달아야 한다. LSD(Limited Slip Differential)는 다판식 외에 여러 종류가 있다. 비스커스 커플링을 이용한 속도감응형, 헬리컬 기어를 조합해 저항을 낳는 ‘토센 디퍼렌셜’ 등이다. 애프터마켓용은 다판식 LSD가 대부분이다. 또 넓은 의미로는 ABS 장치를 이용하는 트랙션 컨트롤 시스템도 트랙션 디바이스의 일종이라 할 수 있다. 그러나 여기서는 다루지 않기로 한다. ①, ②, ③에 해당하는 제품의 구조와 특징을 알아보고 간단한 사용소감을 소개한다.
타이어 공기압과 주파성 테스트 진창길과 바윗길 운전실력.. 2003-11-07
Lesson 1 공기압에 따른 견인력의 변화를 살핀다 진창길은 일반적으로 마른 비포장도로와는 달라 타이어의 접지면을 넓히는 것만으로는 문제를 해결할 수 없다. 트레드(접지면) 블록으로 진창을 어떻게 잡느냐가 중요하다. 그리고 ‘진창을 잡기’ 위해서 진흙을 긁어내는 ‘배토성(排土性)’을 갖추어야 한다. 접지면 넓이와 배토성이 열쇠 실험차는 스즈키 짐니 SJ 30V. 타이어는 머드(mud) 타입의 ‘지오랜더 MT’이고 사이즈는 175/80 R16이다. 공기압은 2.5, 1.5, 1.0, 0.5kg/㎠ 등 4단계로 잡았다. 메이커에서 지정한 공기압은 앞바퀴 1.4, 뒷바퀴 1.8kg/㎠로 앞뒤가 다르다. 그러나 실험할 때는 앞뒤를 구분하지 않았고, 로 기어는 4L로 맞추었다. 실험장소는 표면이 마르기 시작한 진창. 발을 살짝 들이밀었더니 ‘쿨렁’ 하고 빠져들면서 물이 배어 나왔다. 짐니를 몰고 들어가 몇 번 왔다갔다하는 사이에 노면은 완전히 곤죽이 되어 버렸다. 가벼운 짐니도 타이어가 10∼15cm 정도 빠졌다. 다행히 노면은 전체적으로 평탄해 차가 주저앉지는 않았다. 실험방법은 비포장도로와 마찬가지로 앵커를 고정하고 거대한 스프링 저울을 짐니로 끌어 수치를 쟀다. 비포장도로에서는 끌기 시작해 트랙션(견인력)이 가장 많이 걸릴 때의 값을 읽었지만 이번에는 타이어의 배토성을 비교하는 목적도 있으므로 견인력이 안정되었을 때 수치를 잡았다. 먼저 2.5kg/㎠ 테스트. 타이어가 팽팽하게 부풀어 진창 위를 계속해서 미끄러졌다. 마찰열로 인해 접지면의 온도가 올라가 흰 연기를 내기도 했지만 견인력은 변화가 없었다. 차를 진창에서 빼내려고 했으나 조금만 달려도 진흙이 점점 달라붙어 트레드가 보이지 않았다. 이렇게 되자 진흙을 긁어내는 힘이 떨어졌다. 공기압을 1.5, 1.0kg/㎠로 낮추자 견인력이 점차 올라갔다. 0.5kg/㎠에서는 저울의 바늘이 500kg를 가리켰다. 2.5kg/㎠에 비해 2배에 이르는 값이다. 돌아가는 타이어를 살펴도 접지면과 사이드 월(옆면)이 평평하게 될 만큼 모양이 바뀌었다. 진흙 덩어리가 뒤로 ‘핑핑’ 날아올 정도로 배토성도 좋아졌다. 실험 후 비포장도로에 올려놓고 보니 트레드 면에 진흙이 거의 끼어 있지 않았다. 공기압만 낮춰도 배토성이 상당히 좋아진다는 것을 알 수 있다. 지난 번 비포장도로 실험에서도 타이어 접지면적은 2.5→0.5kg/㎠일 때 2.36배가 되었다. 이처럼 접지면적이 넓어지면 배토성과 견인력이 올라간다. Lesson 2 차가 나아가는 힘을 낭비없이 전달하려면? 바윗길에서 공기압을 낮추면 두 가지 이점이 있다. 그립력이 좋아지는 것과 차의 거동이 안정되는 점이다. 바윗길 달리기의 성패를 가르는 중요한 특성이기 때문에 효과를 즉각 느낄 수 있다. 공기압 낮추기의 효과 다음으로 바윗길 실험에 들어갔다. 바윗길은 기본적으로 타이어가 땅에 닿아 있는 한 그립이 뛰어나다. 따라서 스프링 저울의 계측 실험은 하지 않았다. 게다가 차가 놓이는 자리에 따라 타이어가 공중에 뜨기도 하고 무게가 한쪽 바퀴에 모아져 견인력에 큰 변화가 일어난다. 때문에 수치 비교는 의미가 없다. 대신 차의 거동과 컨트롤에 중점을 두어야 한다. 차가 나아가는 힘을 어떻게 허비하지 않고 노면에 전달하느냐가 절실한 문제다. 따라서 설정 공기압별로 시승 소감을 들어 보았다. 먼저 2.5kg/㎠일 때의 거동부터 살펴본다. 드라이버는 의 정비 리포트에서 스즈키 SJ 30을 담당하고 있는 혼다 기자. 시험 코스는 후지령 오프로드에서 가장 험난한 곳이다. 처음에는 천천히 들어갔다. 그러나 비탈 전반의 급한 바위턱에 걸려 차를 세웠다. 다음에 어느 정도 탄력을 받아 도전하자 중반의 바위턱에 걸려 라인을 벗어나 그대로 주저앉았다. 그래도 타이어가 바위를 잡지 못했고, 흰 연기를 뿜으면서도 헛돌기만 했다. 할 수 없이 탄력을 받아 돌진했더니 짐니는 바위턱을 넘을 때마다 크게 튀어 올랐다. 박진력은 대단했지만 나아가는 속도가 차츰 떨어졌다. 0.5kg/㎠일 때는 어떨까. 먼저 차가 튀어 오르지 않았다. 바위턱에 걸려도 앞으로 나가려는 기세가 뚜렷했다. 실제 느낌은 더욱 힘찼다. “트랙션이 잘 걸려 튀지 않는다. 튀지 않으니까 겨냥한 라인을 따라갈 수 있었다. 라인을 잘 따라가기 때문에 겁이 나지 않았고, 액셀 페달을 계속 밟을 수 있었다. 그러나 하체가 부딪치는 경우가 많았다.” 가만히 서 있을 때라면 2.5→0.5kg/㎠ 사이에 지상고가 20mm 낮아진다. 움직일 때는 타이어가 훨씬 더 짜부라지기 때문에 하체가 바닥을 칠 가능성이 높다. 결론적으로 공기압이 낮아지면 차가 더욱 힘차게 앞으로 나아간다. 이렇게 되면 무엇보다 유리한 라인을 따라갈 수 있다. 지상고가 조금 낮아지기는 하나 차가 ‘탕탕’ 퉁겨 라인을 벗어나는 쪽보다는 안전하고 확실하다. 지금까지 실험한 대로 바윗길에서는 타이어 공기압이 낮은 것이 분명히 유리하다. Lesson 3 낮은 공기압으로 달릴 때의 위험성을 알자 마지막으로 공기압에 관한 실험을 하나 더 했다. ‘공기압을 낮추고 달릴 때의 위험성’에 대한 것이다. 타이어 공기압을 지나치게 낮추면 타이어 강성이 떨어진다. 그러면 차의 거동이 불안정해지고, 컨트롤이 힘들어진다. 특히 옆 방향 강성이 크게 떨어져 코너링 도중 코스를 벗어나는 것을 막기 어렵다. 게다가 지상고 변화도 커서 무게 쏠림이 가중된다. 지정 공기압이 이상적 나아가 타이어가 심하게 변형되어 휠 림이 노면에 닿기 때문에 휠이 상할 뿐 아니라 타이어가 벗겨지기도 한다. 또 공기압이 낮은 타이어를 장시간 굴리면 고무가 변형을 거듭해 비정상적으로 열을 낸다. 최악의 경우 타이어가 터지고 만다. 실제로 아스팔트 노면을 시속 60km로 약 3.2km 달려 보았다. 0.5kg/㎠일 때는 사이드 월의 온도가 무려 50℃로 올라갔다. 이처럼 타이어 공기압을 지나치게 낮추면 조향성이 나빠질 뿐 아니라 아주 위험하다. 공기압을 낮춘 채로 스피드를 내는 것은 절대금물. 오프로드를 통과하기 위해 특정 상황에서는 공기압을 낮추어도 무방하다. 그러나 오프로드에 도착하기 전 포장도로에서는 적정 공기압에 맞춰야 한다. 배터리로 전기를 끌어 쓸 수 있는 휴대용 컴프레서를 준비하거나 돌아가는 길에 주유소에 들러 공기를 넣어도 된다. 어떤 경우에도 공기압을 크게 낮추어 차를 몰고 다니지 않도록 한다. 장시간 극단적으로 공기압을 낮추면 타이어에 큰 변화가 일어난다. 눈에 보이지 않지만 타이어 고무가 분해되고, 점차 내구성이 떨어진다. 안전과 경제성을 위해서라도 지정 공기압은 반드시 지켜야 한다. 아울러 오프로드에서도 공기압을 함부로 내려서는 안 된다. 최저 0.5kg/㎠를 한계로 삼는다. 0.8kg/㎠ 이하로 내려갈 때는 튜브를 넣는 등 대책을 단단히 세워야 한다.
눈길 드라이빙에 도전한다 눈이 오면 어디나 오프로드, .. 2003-11-07
Lesson 1 눈길 상식은 오프로드 상식 ‘눈길을 혼자 달려서는 안 된다’, ‘눈길에서는 속도를 높여서는 안 된다’, ‘눈길에서는 함부로 브레이크를 밟지 말라’, ‘눈길에서는……’. 이처럼 ‘눈길에서 어떻게 하라’는 충고는 한 둘이 아니다. 그 가운데 반드시 가슴에 새겨야 할 것들을 소개한다. 눈길 운전, 이것만은 반드시 지켜야 4WD 매니아에게 눈길은 가장 인기 있는 오프로드가 아닐까. 스키장에 가려면 어쩔 수 없이 눈길을 만나게 된다. 길이 하얗게 바뀌면 트랜스퍼 기어를 4WD에 넣고 네 바퀴에 구동력을 걸면서 나아간다. 2WD로 도저히 갈 수 없는 비탈도 4WD라면 성큼성큼 올라간다. ‘4WD여서 좋다’고 실감하는 순간이다. 하지만 네바퀴굴림이라고 언제나 안전한 것은 아니다. 예를 들어 브레이크를 지나치게 걸어 타이어가 잠겼다면 굴림방식과 관계없이 위험해진다. 타이어는 미끄러지는 썰매가 되어 버리고 방향을 잡을 수도 없다. 정신을 차렸을 때는 이미 늦어 가드레일을 들이받은 다음이다. 스키장 부근에서 자주 볼 수 있는 4WD의 사고 패턴이다. 4WD는 분명히 눈길에 강하다. 하지만 경우에 따라서는 전혀 도움이 안될 뿐 아니라 자신감이 지나쳐 위험을 부르기도 한다. ‘방심하면 틈이 생겨 사고를 불러들인다’는 사실을 명심하기 바란다. 눈길운전의 원칙은 ① 4WD도 갑자기 서지 않는다. ② 2WD와 마찬가지로 스노 체인을 반드시 준비한다. ③ 눈길에서는 반드시 속도를 낮춘다. 눈길 달리기의 왕도는 이처럼 간단하다. 하지만 4WD 오너라면 도전하고 싶은 험로가 있게 마련이다. 눈 속의 임도에서 벌이는 ‘눈길 공략’이다. 이때 주의할 점은 절대로 혼자 가서는 안 된다는 것. 2대도 부족하다. 구조작업을 벌이다 2대 모두 처박혀 버리면 끝장이다. 눈 덮인 산길을 피할 이유는 없다. 단단히 준비하고 가면 눈부신 자연을 마음껏 즐길 수 있다. ‘엔진이 멈춰 히터가 안 나오면 어떻게 할까’. ‘눈보라가 치면 어떻게 대처할 것인가’ 등 최악의 상태를 가정하고 행동하는 것이 야외활동의 기본자세라고 할 수 있다. 따라서 눈길운전 원칙④는 ‘눈 덮인 산길은 3대 이상 대열을 지어 가라’는 것이다. 아주 간단하지만 이 4가지 원칙을 지키면 눈길을 즐기고 무사히 돌아올 수 있다. 테크닉은 그 뒤에 다룰 문제다. Lesson 2 달리기 돌기 서기를 안전하게 하려면 눈길은 미끄럽다. 똑바로 달릴 때는 미끄러운 길도 어렵지 않다. 그러나 돌거나 세우기는 힘들다. 그러면 어떻게 해야 하나. 천천히 달리는 것 외에 방법이 없다. 눈길 코너에서 생각했던 라인보다 차가 크게 돈다고 불안해하는 사람이 적지 않다. ‘슬로 인-패스트 아웃(코너를 천천히 들어서서 빠르게 빠져나오는 기법)’을 하고 있는데도 차가 밖으로 밀려 나가기 때문이다. 이 경우 대체로 운전방법에 문제가 있다. 차에는 돌기 어려운 자세가 있다. 속도를 높일 때가 대표적인 예다. 이런 특성을 이해하지 않으면 마찰력(μ)이 떨어지는 눈길에서 고생하게 마련이다. 마찰력 살려 코너를 돌아나간다 가속하면 무게가 뒤로 몰려 조향을 책임진 앞바퀴가 지면을 내리누르는 힘이 줄어든다. 결과적으로 앞 타이어의 그립이 줄어 바깥으로 미끄러진다. 이 때문에 코너 직전에서 브레이킹을 완전히 끝내고 뒤이어 액셀 페달을 밟는다고 하자. 이처럼 잘못된 슬로 인-패스트 아웃을 하면 차가 제대로 돌지 않고 바깥쪽으로 달아난다. 어떻게 하면 좋을까. 앞 타이어로 힘껏 지면을 누르며 돌면 된다. 눈길이나 비포장도로는 조향 바퀴에 무게가 걸렸을 때 돌기가 제일 쉽다. 또 이런 상태에서 브레이킹이 가장 잘 듣는다. 곧바로 코너 안쪽으로 들어가 가볍게 제동을 걸어 무게를 앞으로 옮긴다. 동시에 핸들을 안쪽으로 꺾는다. 이렇게 하면 앞바퀴가 힘찬 마찰력을 유지하며 돌아간다. 원칙 ⑤를 간추리면 ‘코너에서는 제동을 걸어 하중을 앞쪽으로 옮기고 핸들을 조작하며 돌아가야 한다’는 것이다. 연습할 때는 앞이 잘 보이고 주위에 위험물이 없는 곳에서 할 것. 앞이 안 보이는 임도에서 연습하는 것은 위험천만하다. ‘돌아가기’가 어렵고 중요하다고 ‘서기’를 잊어서는 안 된다. 최근에 나오는 차는 ABS가 달려 있으므로 서야겠다고 생각할 때 정확히 브레이크 페달을 밟으면 된다. ABS는 눈길과 빙판에서 제동거리가 늘어난다. 그러나 차가 멈추는 순간까지 바퀴가 잠기지 않아 핸들은 듣기 때문에 서툰 브레이킹보다 믿음직하다. 자기 차에 ABS가 달려 있는지 확인하고 안전한 노면에서 성능시험을 해둔다. 자동으로 제동이 걸리는 감각을 발바닥으로 익혀두는 것도 대단히 중요하다. ABS가 없는 차라면 펌핑 브레이크(브레이크 페달을 펌프질하듯 빠르게 여러 번 나눠 밟는 것)를 써서 멈춰야 한다. 이것 역시 급한 상황에서 써먹을 수 있도록 몸에 익혀둔다. Lesson 3 스노 체인 감고 눈길 공략하기 마지막으로 드라이빙 테크닉이 아닌 ‘스노 체인’에 대해서 얘기해 보자. 힘겨운 눈길 달리기에서 체인은 필수품이다. 특히 앞뒤에 금속 체인을 감은 4WD는 눈길에서도 무서운 힘을 발휘한다. 한겨울을 앞두고 반드시 준비해야 할 필수품이다. 눈에는 여러 가지 표정이 있다. 얕은 눈과 깊은 눈, 부드럽고 깊은 눈과 얼어붙은 눈, 메마르고 가벼운 눈과 습기 찬 무거운 눈 등. 눈길에서는 스노 체인을 감아야만 트랙션을 최대한 살릴 수 있다. 공격적인 패턴의 타이어와 성능이 뛰어난 스터드 타이어는 눈길에서 상당한 효과가 있지만 스노 체인을 당할 수는 없다. 달리기 힘들어 몇 번이고 뒤로 물러났다가 다시 앞으로 나아가야 하는 눈길에서는 어떤 체인이 알맞을까. 대답은 예외 없이 ‘금속 체인’이다. 자동차 용품점에는 쉽게 끼우고 벗길 수 있는 고무 제품이 많이 나와 있다. 승차감이 좋고 시끄럽지 않아 눈이 적은 곳에서는 쓸 만하다. 하지만 본격적인 눈길에서는 금속 체인을 따라갈 수 없다. 금속 체인은 흔히 쓰는 사다리처럼 생긴 모양이 내구성과 경제성을 따져볼 때 가장 쓸만하다. 그러나 대형 타이어를 끼웠을 때는 사이즈에 맞는 금속 체인을 찾기가 어렵다. 이럴 때는 잘 아는 4WD 전문점에 알맞은 크기의 체인을 주문한다. 체인을 산 다음에는 꼭 끼우고 벗기는 연습을 해두자. 체인의 안팎을 구분하고 감는 방향 등을 알아둬야 실전에서 당황하지 않는다. 또한 철사와 펜치는 늘 갖고 다니는 것이 좋다. 타이어에 감고 남은 자투리를 그대로 두면 펜더 안쪽에 부딪쳐 차체에 흠이 생기므로 철사로 묶어 두어야 한다. 이제 준비가 끝났다. 눈이 내리기를 기다리는 일만 남았다.
오프로드에서 유용한 운전요령 원리는 있어도 원칙은 없다.. 2003-11-07
오프로드에서 잔뼈가 굵었다는 서울, 경기지역 동호인들에게 가장 험한 오프로드를 몇 곳 꼽으라면 대부분 경기도 가평군 연인산을 빠트리지 않는다. 연인산은 경기도 포천과 가평군 경계에 있는 해발 1천100m의 험준한 산으로, 포천군 마일리에서 가평군으로 이어지는 능선을 따라 이어진 전폐고개가 인근에서 악명 높은 오프로드 코스다. 전폐고개는 가만히 서 있기만 해도 뒤로 넘어질 듯 심한 경사에 컴퓨터 모니터 만한 돌부터 책상 만한 바위덩어리까지 널려 있는 곳으로, 엄청나게 긴 S자 돌계단이라고 생각하면 이해가 쉽다. 더 이상 못 올라가고 방향을 돌려 내려올 때면 경사가 너무 심해 자칫 차가 전복되는 경우도 있다. 걸어서 올라가면 3시간 남짓 걸리는 곳으로 그리 긴 거리는 아니지만 산을 잘 탄다는 등산 매니아도 혀를 내둘 만큼 산세가 험한 곳이 전폐고개다. 차를 타고 이곳을 관통했을 때 느끼는 소름 돋는 성취감은 이루 말로 표현할 수 없다. 무모하게 도전한 험로에서 큰 낭패 당해 18시간 고생 끝에 소름 돋는 성취감 느껴 2년 전 여름, 오프로딩과 튜닝 재미에 빠져 일주일이면 서너 번씩 갤로퍼 이노베이션을 몰고 오프로드 출정에 나설 때의 일이다. 당시만 해도 인근의 이름난 오프로드 코스는 빠짐없이 쫓아다닐 때였다. 처음으로 32인치 머드타이어를 달았던 날, 기자는 별다른 구난장비 하나 갖추지 않고 구형 코란도 2대와 함께 이 전폐고개에 올랐다. 코스에 대한 정확한 정보도 없이 마냥 험하다는 이야기만 들었는데 `갤로퍼는 못 올라간다`는 주변 사람들의 충고에 오기가 발동한 것이다. 하지만 의기양양하게 전폐고개에 도전했던 기자는 큰 낭패를 겪었다. 2시간의 사투 끝에 어렵사리 정상 가까이 올랐는데 막바지에 이르러 커다란 바위가 길을 막아 오도가도 못하는 상황에 처한 것이다. 리프트 잭으로 차를 들어올려 차 밑에 바윗돌을 받치기도 하고, 동호인들이 차를 밀기도 해가며 10시간 가까이 안간힘을 썼지만 결과는 제자리 아니 오히려 미끄러져 내리기만 반복할 뿐이었다. 자정 무렵, 오른쪽 바퀴가 허공에 들려 끝내 차가 뒤로 뒤집어지기 직전까지 이르렀다. 가까스로 견인바로 붙잡아 매놓고 차체를 내려놓으면 다시 차가 오른쪽으로 기울어져 전복될 듯한 상태가 되었고, 이런 상황이 10시간 가까이 반복되었다. 밤을 꼬박 새우고 작업을 벌였지만 날이 밝아오면서 상황은 오히려 나빠지기 시작했다. 동이 틀 무렵, 어떻게 해서 전복을 막고 무사히 되돌아가느냐가 최대 목적이 되었다. 이미 지쳐 있는 몸은 탈진상태가 되었고, 땀으로 범벅되어 발걸음을 옮길 때마다 땀에 젖은 양말이 신발 속에서 질퍽거렸다. 당시 상황은 거의 `조난`에 가까웠다. 휴일이었던 다음날 아침이 밝자 등산객이 하나 둘 올라오기 시작했다막?땅에 눌려 있느냐를 뜻하는 `접지력`도 중요하다. 좌우 굴곡이 심한 노면에서 한쪽으로 무게중심이 쏠리면 차체가 기울게 되고, 한쪽 바퀴가 허공에 뜨는 경우가 많다. 바닥에 닿아 있는 것처럼 보여도 이미 접지력을 많이 잃었기 때문에 가속페달을 밟으면 타이어가 헛돌기 마련이다. 한쪽 타이어가 헛돌게 되면 지난달 LSD 테스트에서 언급했던 것과 같이 반대편 타이어는 멈춰 버린다. 결과적으로 한쪽 타이어는 허공에서 맴돌고, 반대편 타이어는 멈춰있게 되므로 차는 그 자리에서 움직이지 않는다. 별다른 차동제한장치가 없는 상태에서 왼쪽 앞바퀴와 대각선 방향의 오른쪽 뒷바퀴가 공중에 떴다고 가정해보자. 가속페달을 밟으면 차는 그 자리에서 꿈쩍도 하지 않고 허공에 뜬 바퀴만 열심히 돌아가게 된다. 따라서 차체가 기울어져도 타이어는 땅에 붙어 있어야 접지력이 살고 앞으로 나아갈 수 있다. 이렇게 타이어가 위아래로 움직일 수 있는 범위를 휠 트래블(Wheel travel)이라고 한다. 휠 트래블이 크다는 의미는 차체 기울기에 별다른 영향을 받지 않고 타이어가 바닥을 일정한 힘으로 집고 있다는 뜻이다. 굴곡이 심한 험로에서는 최대한 좌우 롤링을 줄이면서 지나는 것이 접지력을 살리면서 전복 위험을 막는 길이다. 또한 몇 가지 기본원칙을 제외하면 상황에 따라 다양한 운전방법과 판단이 필요하다. 흔히 V자 골이 파인 길은 무조건 골을 차 바닥으로 집어넣고 천천히 달려야 한다고 알려져 있지만, 이것은 일반적으로 널리 쓰이는 방법일 뿐 때에 따라 타이어를 골에 빠트리고 천천히 움직이는 것이 훨씬 안전한 경우도 있다. V자 골 주변이 쉽게 무너질 정도로 약한 지반이라면 처음부터 바퀴를 골 안에 집어넣고 달리는 것이 유리하다. 물론 골이 깊지 않고 전복되거나 차체가 상하지 않는다는 조건이 따라야 한다. 미끄러운 오르막길을 무조건 앞으로만 올라갈 이유도 없다. 바닥이 미끄러워 타이어가 스핀한다면 후진으로 언덕을 올라보자. 언덕길을 오를 때는 차체 앞쪽이 들리기 때문에 무게중심이 뒤쪽으로 쏠린다. 이때 차체 뒤쪽은 비교적 가볍기 때문에 타이어가 바닥을 누르는 힘도 그만큼 떨어진다. 이 경우 후진으로 오르면 무거운 엔진 쪽으로 무게중심까지 쏠려 타이어를 누르는 접지력도 커지고, 전진할 때보다 쉽게 오를 수 있다. 구덩이에 빠진 바퀴를 애써 꺼내려 하지 말고, 반대편 바퀴 밑에 돌을 받쳐도 차는 움직인다. 길이 `S`자로 꺾여 있다고 반드시 `지그재그` 모양으로 달릴 이유도 없다. 최대한 직선에 가깝게 달리면서 접지력을 살리는 것도 좋은 방법이다. 이렇듯 오프로드에서는 기본 원리만 존재할 뿐 반드시 지켜야 할 철칙은 없다. 원리를 정확하게 이해하고 상황에 따라 원칙을 응용할 줄 아는 것이 가장 중요하다.
타이어 공기압을 이용할 줄 알면 베테랑 오프로드 주파성.. 2003-11-07
Lesson 1 공기압을 낮추고 타이어의 변화를 살핀다 실험에 사용한 타이어는 튜브리스에 매드 타입으로 높은 구동력을 내는 제품이다. 공기압은 5단계로 나누어 성능을 살펴보았다. 스즈키 짐니 SJ30의 적정 공기압은 앞바퀴 1.4kg/㎠(19.9psi)이고 뒷바퀴는 1.8kg/㎠(25.6psi)다. 그러나 네 바퀴 모두 같은 공기압으로 실험했다. 먼저 공기압이 2.5kg/㎠(35.6psi)일 때를 알아보자. 아주 드물지만 타이어가 닳는 것을 싫어하는 사람이 공기압을 높게 유지한다. 공기압이 높으면 당연히 접지면적이 좁다. 옆장의 표에 있는 바퀴 자국을 보아도 알 수 있다. 트레드 본래의 너비에 비해 중앙의 일부만 땅에 닿아있다. 이렇게 되면 타이어의 그립력을 제대로 살릴 수 없다. 게다가 중앙부만 닳아버린다. 온로드에서도 권장할 방법이 아니다. 다음은 1.5kg/㎠(21.3psi). 적정 공기압에 가까워지면 본래의 트레드 너비와 접지면이 비슷하게 된다. 이에 비해 적정 공기압보다 더 낮은 1.0kg/㎠(14.2psi)로 공기압을 맞추면 트레드 가장자리까지 접지면으로 이용하게 된다. 앞뒤 접지면적도 늘어난다(실제로 재어본 길이는 16cm). 하지만 공기압을 너무 낮추면 타이어가 지나치게 변형되어 휠과 지면 사이에 납작하게 끼이므로 고무가 상하기 쉽다. 과도한 모험을 하지 않는 한 14.2psi까지는 별 문제없이 낮출 수 있다. 마지막으로 0.5kg/㎠(7.1psi). 사이드 월(옆면)이 불쑥 튀어나오고 접지면이 아주 길어진다(실제 길이는 24cm). 타이어 원주 가운데 11%의 트레드가 지면과 접촉한다. 만약 타이어가 완벽한 원이라면 접지면은 ‘선’으로 나타난다. 그러나 실제로는 접지면이 평평하게 바뀌어 일정한 넓이를 지면에 대고 끌어당긴다. 여기서 쓸모 있는 트랙션이 나온다. 이렇게 땅에 닿는 면적이 넓을수록 슬립 등으로 잃는 힘이 줄어들고 트랙션을 손실 없이 지면에 전달한다. 그러나 이 효과에도 한계가 있다. 변형을 되풀이하는 고무의 움직임은 저항으로 나타난다. 타이어의 그립이 좋아져도 그 효과를 상쇄해버리고 만다. 어떻게 하면 저항을 줄이면서 트랙션을 제대로 전하는가. 이 둘 사이에 균형을 잡는 것이 크로스컨트리 주행의 포인트다. Lesson 2 공기압에 따라 견인력 어떻게 바뀌나 타이어 자체에서 나타나는 변화는 앞장에서 살펴보았다. 그러면 실제로 타이어 공기압을 바꿨을 때 노면에 전달되는 트랙션의 정도는 얼마나 달라질까? 타이어의 마찰력, 즉 견인력을 실험하는 방법은 아주 단순하다. 짐니와 다른 차를 연결한 밧줄 사이에 스프링 저울을 달고 짐니로 다른 차를 끌어당긴다. 평상시와 같이 클러치를 연결하면(클러치 페달에서 발을 떼면) 엔진이 꺼지고 만다. 따라서 엔진 회전수를 높인 채 클러치 페달에서 살그머니 발을 뗀다. 반 클러치 상태에서 타이어는 돌아가기 시작하고, 완전히 발을 떼면 정상적으로 회전한다. 타이어가 돌아가기 시작하는 순간 저울의 지침은 최대값을 가리킨다. 공회전할 때 바늘의 움직임은 안정되지만 약간 값이 떨어진다. 이와 같이 트랙션은 타이어가 회전하기 시작할 무렵에 제일 강하다. 이번에는 짐니를 마찰력이 낮은 평지(자갈이 깔린 노면)에 세워놓고 공기압 2.5kg/㎠(35.6psi)에서 0.5kg/㎠(7,1psi)까지 4단계에 걸쳐 실험을 해보았다. 그러자 공기압을 낮추면 낮출수록 견인력이 커지는 결과가 나왔다. 그러나 짐니 SJ30의 출력으로는 저울의 바늘을 650kg 이상으로 올릴 수 없어 안타까웠다. 공기압 1.0kg/㎠(14.2psi) 이하에서는 견인력 측정이 불가능했다. 아무리 엔진 회전수를 높여도 클러치를 연결하는 순간 엔진이 꺼졌기 때문이다. 다시 타이어가 미끄러지기 쉬운 길에 도전했다. 선택한 장소는 노면이 고르지 않고 자갈이 널려있는 17∼18° 경사의 언덕. 타이어 공기압을 2.5kg/㎠(35.6psi)로 맞추고 4WD 상태에서 견인력을 재어보니 150kg이 나왔다. 평지에서 2WD 상태로 얻은 숫자(450kg)보다도 훨씬 낮은 값이다. 그러나 타이어 공기압을 낮추자 견인력은 점차 올라갔다. 공기압 1.0kg/㎠(14.2psi)일 때 견인력은 2.5kg/㎠(35.6psi)일 때보다 2배(300kg)가 되었고 0.5kg/㎠(7.1psi)에서는 350kg으로 더 올라갔다. 다시 말하면 마찰력이 낮은 노면에서도 타이어 공기압이 낮을수록 강력한 트랙션을 발휘한다. 하지만 튜브리스 타이어의 공기압을 7.1psi까지 낮추면 위험하다. 앞서 지적했듯이 타이어가 찢어지기 쉬울 뿐 아니라 비드(휠 림과 맞닿는 부분)가 떨어지거나 휠에 상처가 나기 쉽다. “그래, 오프로드에서는 공기를 빼면 된다는 말이지.” 여기까지 읽은 독자들은 이런 생각을 할지도 모른다. 하지만 그렇게 단정하는 것은 위험하다. 낮은 공기압이 꼭 좋은 것은 아니다 이번 실험은 공기압을 2.5kg/㎠(35.6psi)에서 0.5kg/㎠(7.1psi)까지 4단계로 바꾸면서 실시했다. 기울기 20° 정도의 힐클라임을 단번에 올라가는 시간을 비교했는데 결과는 1.5kg/㎠(21.3psi)일 때가 제일 빨랐다. 원인이 무엇일까. 타이어 공기압을 낮추면 몇 가지 현상이 일어난다. 먼저 그립의 강도가 저항으로 작용한다. 뿐만 아니라 접지면에서 변형을 되풀이하는 고무가 저항을 일으킨다. 그리고 타이어 변형에 따라 실제로 지름이 작아지고, 기어비가 낮아지는 것과 같은 효과가 일어난다. 저항과 기어비, 트랙션 전달이 가장 적절하게 조화를 이룰 때가 1.5kg/㎠(21.3psi)였다. 다만 실험 담당자에게 의견을 물어보았더니 언덕을 오르고 내리는 것을 가리지 않고 가장 운전하기 편했던 때는 공기압이 0.5kg/㎠(7.1psi)였다고 한다. “올라갈 때는 타이어가 노면의 작은 틈마저 흡수해 거동에 흔들림이 없었다. 또 내려올 때에는 노면을 단단히 거머쥐어 미끄러지지 않았다.” 이에 비해 공기압을 가장 높였을 경우는 정반대였다고 한다. “언덕을 오를 때는 조그마한 틈만 나도 앞 타이어가 튀어 올랐다. 그리고 내려올 때는 조금만 브레이크를 걸어도 타이어가 미끄러져 컨트롤하기 힘들었다. 상당히 겁이 났다.” 이런 경향은 공기압 1.5kg/㎠에 이르러 누그러졌지만 0.5kg/㎠일 때의 확실성과는 거리가 멀었다. 여기서 중요한 것은 ‘빠른 달리기를 위한 설정’과 ‘쉬운 운전을 위한 설정’이 다르다는 점이다. 어느 쪽에 중점을 둘 지는 상황에 따라 결정해야 한다. 스즈키 짐니에 지오랜더 머드 타이어 끼워 이번 시험에 몰고 나간 차는 에서 갖고 있는 84년형 스즈키 짐니 SJ30. 550cc의 2행정 엔진이 내는 28마력, 최대토크 5.4kg·m는 빈약하다. 그러나 821.5kg(실제 측정치)이라는 아주 가벼운 차체를 무기로 상당한 크로스컨트리 성능을 보여주었다. 타이어는 지오랜더 머드 타이어(175/80 R16)로 SJ30 전용이라 할 만하다. 이보다 한 사이즈 큰 타이어도 괜찮다. 그러나 엔진 파워와의 균형을 고려하면 이 정도 크기가 가장 알맞다고 판단했다. 평지에서의 견인력 테스트 타이어 공기압이 2.5kg/㎠ 상태에서 압력을 낮추며 견인력을 측정했더니 공기압이 낮을수록 견인력이 올라가는 결과를 보였다. 그대로 내려가면 0.5kg/㎠에서 최대 견인력이 나오리라 예상했다. 하지만 공기압 1.5kg/㎠에서 SJ30의 심장은 벌써 숨가쁘게 헐떡거렸다. 1.0kg/㎠ 상태에서는 과회전 직전까지 엔진 회전수를 올리다가 클러치 미트(페달을 밟은 상태에서 서서히 발의 힘을 빼면서 클러치를 연결하는 테크닉. 클러치 연결은 곧 페달에서 밟을 떼는 것을 말한다)를 시도했지만 엔진이 꺼져버렸다. 뜻밖에도 이때 타이어 그립이 올라간 것을 느낄 수 있었지만 견인력의 수치는 읽어낼 수 없었다. 공기압(kg/㎠) 굴림방식 견인력(kg) 2.5(35.6) 4×4 150 1.5(21.3) 4×4 220 1.0(14.2) 4×4 300 0.5(7.1) 4×4 350 ※괄호 안의 단위는 psi 이렇게 실험했다 실험방법은 간단했다. 짐니와 다른 차를 연결한 밧줄 사이에 스프링 저울을 달았다. 그리고 짐니로 다른 차를 잡아당기면 저울에 견인력이 나타난다. 짐니 SJ30의 타이어가 공전하는 순간 바늘을 읽는다. 공기압 바꾸어가며 같은 실험을 계속해 견인력의 차이를 밝혀나간다. 다만 2.5kg/㎠와 2.0kg/㎠ 사이의 접지면적에는 큰 차이가 없어 2.0kg/㎠일 때의 실험은 빼기로 했다. 긴 언덕에서의 견인력 테스트 공기압(kg/㎠) 굴림방식 견인력(kg) 2.5(35.6) 4×4 150 1.5(21.3) 4×4 220 1.0(14.2) 4×4 300 0.5(7.1) 4×4 350 ※괄호 안의 단위는 psi
산길 달리기의 기초 초보자도 쉽게 배울 수 있는 .. 2003-11-07
등산과 오프로드 달리기를 비교한다면 산에서 목숨을 잃은 많은 등산인들에게 누가 될지도 모른다. 인간의 능력을 넘어서는 수천m가 넘는 산에 오르는 이들을 보면 숭고하다는 생각까지 든다. 1924년 세계 최고봉인 에베레스트에 도전하다가 목숨을 잃은 영국의 조지 말로리 경이 “왜 에베레스트에 오르려 하느냐”는 질문에 “산이 거기에 있기 때문”이라고 대답했다는 얘기는 널리 알려진 사실이다. 차를 몰고 오프로드에 가는 것은 전혀 다른 이야기지만, ‘도전’이라는 점에서 맥을 같이 한다. 등산에 정상 정복을 위한 알파인에서 동네 뒷산에 오르는 가벼운 하이킹까지 다양한 종류 가 있듯이 오프로드 달리기도 길 아닌 곳을 개척하는 ‘하드코어’가 있는가 하면 조용한 숲길 달리기도 있다. 오프로드 도전 석 달째를 맞고 있는 기자는 이번 달에 가벼운 마음으로 험하지 않은 오프로드를 달려 보기로 했다. 혼자서 즐기기 위한 것만이 아니라 가족과 함께 가을의 풍경을 만끽하며 산 속을 달리는 드라이브도 좋은 추억이 될 것이다. 산길 드라이브 상식 세계적으로 SUV를 타는 사람들 가운데 오프로드를 달리는 사람은 10% 미만이라는 통계가 있다. 특히 저속기어가 없는 도심형 SUV는 산길과 거리가 멀다는 것이 일반적인 생각이다. 하지만 그렇다 하더라도 SUV는 태생적으로 오프로드를 잘 달린다. 승용차보다 2∼5cm 높은 최저지상고만으로도 갈 수 있는 길은 상당히 많다. 그만큼 길을 선택할 수 있는 자유가 늘어난다. 현대 싼타페만 해도 저속기어가 없는 AWD를 쓰고 2WD 모델이 시중에 나와있는 대부분이기는 하지만 지상고가 20cm로 충분하기 때문에 가벼운 산길 정도는 쉽게 지날 수 있다. 렉서스 RX300의 경우도 승용 SUV답게 AWD 시스템을 쓴다. 그래도 유명산 정도는 거뜬히 올라갈 수 있다는 판단에 차를 몰고 유명산으로 향했다. 오프로드 도전기를 처음 시작하며 호된 경험을 했던 곳이지만 지금쯤이면 가을 단풍이 절정을 이뤘으리라는 생각에 즐거운 마음으로 출발했다. 오프로드를 찾아가는 길은 자칫 지루해질 수 있다. 휘발유차라면 몰라도 속도가 빠르지 않은 디젤 SUV를 몰고 장거리를 가기에는 부담스러울 수 있다. 중간에 충분한 휴식을 취하고 산에서 먹을 음식물은 미리 사둔다. 산에서 쓰레기를 다시 가져오는 것은 기본이다. 또 오프로드에 도착하기 전 기름을 가득 채워 낭패를 보는 일이 없도록 한다. 가을부터는 해가 일찍 지는 데다 산 위는 기후의 변화가 심해 어떤 일이 벌어질지 모르므로, 가능하면 오전에 오프로드에 도착해야 한다. [pageetner] 산길에 들어서면 일단 창문을 눈높이에 맞도록 올린다. 맑은 공기를 마시기 위해 모두 활짝 열어두고 싶더라도 나뭇가지가 실내로 들어오면 눈이나 얼굴에 상처를 입을 수 있으므로 자제한다. 창문을 완전히 올리는 것도 현명한 방법은 아니다. 밖에서 일어나는 일을 정확히 알기 위해서는 눈으로 보는 것뿐 아니라 소리를 들어야 하기 때문이다. 차는 두 대 이상이 일정한 거리를 두고 움직인다. 그래야 흙먼지도 피하고 앞차가 위험에 빠졌을 때 뒤차가 구해줄 수 있다. 산길을 달릴 때는 한쪽은 산, 반대편은 절벽인 경우가 많다. 유명산의 중턱 8부 능선을 달리다보면 절벽 쪽이 약간 무너진 길이 나온다. 이런 곳에서는 바닥이 닿지 않는 범위에서 최대한 산 쪽으로 붙어서 지나간다. 따라서 자기 차의 폭을 확실히 알아야 하고, 바퀴가 어디를 지나고 있는지 정확히 머릿속에 그리고 있어야 한다. 특히 주의해야 할 장소는 물이 흘러내리며 골이 패인 길이다. 대체로 이런 골에 바퀴를 집어넣고 가는 사람들이 많지만 그것은 진흙길에서 통하는 방법이다. 물이 흘러내리면서 흙을 쓸어내려 거친돌들이 놓여 있는 경우가 많고 지상고가 낮은 도심형 SUV는 하체의 가운데가 긁히기도 한다. 이 때문에 길의 여유가 있다면 골을 피해 평평한 노면에 바퀴를 올려놓고 지나는 것이 낫다. 속도를 줄여 바퀴가 미끄러지더라도 대처할 수 있도록 한다. 과 내리막 운전요령 지난달 자기 차의 제원을 수치가 아닌 몸으로 느껴보는 방법을 소개했다. 한적한 공터에서 연습해 볼 때는 쉬워 보여도 상황이 수시로 바뀌는 오프로드에서는 마음대로 되지 않을 것이다. 따라서 ‘차신일체(車身一體)’가 될 정도로 여러 번의 경험을 쌓는 것이 중요하다. 익숙해지기 전까지는 가벼운 코스를 다니는 것이 제일 안전하다. 오프로드 달리기는 도전과 정복의 의미도 크지만, 즐겁고 안전하게 지나는 것이 우선이기 때문이다. 차가 망가지면 수리비도 들고 기분도 좋지 않으니 애당초 좋은 풍경을 보기 위해 오른 산이라면 쓸데없는 만용으로 무리하지 말고, 어려운 길을 만나면 과감하게 차 머리를 돌릴 수 있는 용기가 필요하다. 로 기어가 없는 AWD 모델로 산길을 달릴 때는 1단 기어를 이용한다. 너무 빠르게 달리는 것을 막고 엔진 브레이크 효과를 최대한 이용하기 위해서다. 특히 출력전달을 트랜스미션에서 조절하는 자동기어는 2단 기어에 고정하거나, 겨울철 휠 스핀을 막는 ‘윈터(W, 스노, 홀드 등)’ 모드를 사용한다. 트랙션 컨트롤 장치가 달려 있다면 언덕에서 미끄러지는 것을 막아주므로 의외로 쉽게 오를 수 있다. 중요한 것은 내리막 달리기다. 상당한 경사가 있는 오르막이라도 10m 정도만 도움닫기를 하면 치고 올라갈 수 있지만, 저속기어가 없는 내리막은 속도를 제어할 방법이 브레이크 조작밖에 없어 미끄러지기 쉽다. 따라서 올라갈 방법을 생각할 때 ‘저 길을 다시 내려와야 한다’는 사실도 고려해야 한다. 자신이 없다면 근처에 차를 세우고 걸어서 올라가는 것도 한 방법이다. 우선 내리막 경사와 나란히 차를 세운다. 차가 조금이라도 옆으로 틀어져 있으면 바퀴가 잠기면서 옆으로 돌기 때문에 내리막과 나란히 세워 브레이크 페달을 밟더라도 차의 방향이 틀어지지 않도록 한다. 만약 차 뒷부분이 돌아가기 시작하면 브레이크 페달을 놓아야 자세를 바로 잡을 수 있다. 수동기어는 1단을 넣은 상태에서 브레이크 페달을 아주 살짝 밟으며 천천히 내려온다. 바퀴가 잠길 경우 브레이크 페달을 밟은 발의 힘을 약간만 줄여 바퀴가 구르도록 하고, 다시 좀더 세게 밟는 것을 반복한다. 바닥이 두꺼운 등산화나 딱딱한 구두는 이런 미세한 조절을 하기 어려우므로 차라리 신발을 벗고 맨발로 답력을 조절한다. 노면이 마른 흙일 경우 바퀴가 잠겨도 무조건 밀려 내려오는 것은 아니다. 그러므로 차체가 돌아가지 않는다면 브레이크 페달을 깊게 밟아 바퀴를 잠그고 푸는 것을 반복하며 내려오면 된다. 정말로 어려운 상황이라면 자동기어 차는 편법을 써 본다. 언덕을 오르던 중에 차가 멈추면 후진으로 다시 내려오기가 힘들다. 후진기어의 속도가 빠르기 때문인데, 이때는 기어를 전진 1단에 넣은 상태에서 액셀 페달만으로 바퀴 회전을 제어한다. 반대로 내려올 때는 후진기어를 넣고 똑같은 요령으로 내려온다. 이 방법을 쓰면 트랜스미션 오일과 컨버터에 무리가 가지만 언덕 아래로 굴러 떨어지는 것보다는 낫다. 중요한 것은 이런 상황에 처하지 않도록 미리 조심하고 무리를 하지 말아야 한다는 사실이다. 4WD 저속기어가 없는 AWD 차로도 산에 오르는 것은 그리 어려운 일이 아니다. 초보자도 생각만 조금 바꾸면 맑고 깨끗한 공기와 멋진 풍경을 만날 수 있다. 취재 협조 : 한국토요타자동차 ☎ (02)553-3621
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