안녕하세요, 불스원입니다.
사륜 조향 기술이란 앞바퀴 뿐만 아니라 뒷바퀴까지 조향해 네 바퀴 모두 조향해주는 기술을 말하는데요. 오늘은 이러한 사륜 조향 기술의 개념과 등장 배경, 기술의 미래에 대해 알아보겠습니다.
뒷바퀴까지 조향 하며 자동차의 기동성과 안전성을 높이는 아이디어는 1960년대부터 본격적인 기술 논의가 시작되었습니다. 기술 개발에 가장 앞섰던 것은 일본이었는데요. 1962년 일본 자동차 공학회 기술 회의에서 사륜 조향에 대한 발표가 있고 난 후, 일본 자동차 제조사들은 본격적인 연구를 시작했습니다. 이 사륜조향 기술이 양산차에 적용된 것은 1980년대이며, 당시에는 전기모터를 세밀하게 조작할 수 있는 기술이 없었기 때문에 뒷바퀴의 조향은 유압을 통한 기계식 방식이었는데요.
이 기계식 방식은 구조가 매우 복잡하고 뒷바퀴를 조향 하는 능력이 한정적이라는 단점이 있었습니다. 이 단점을 보완해 전기모터를 사용한 전자식 방식이 개발되었고, 전자식 방식은 자동차의 속도, 스티어링, 휠의 가속 센서 등을 통해 정보를 취합하고, ECU가 이를 분석하고 전기모터를 회전시켜 뒷바퀴를 제어했습니다. 기본적인 원리와 방식은 최근과 거의 유사했으나 전기모터의 출력 부족과 뒷바퀴 서스펜션 구조의 한계, 자동차 조작과 움직임의 이질감 등의 문제가 있었습니다.
앞바퀴로 방향을 바꾸고, 뒷바퀴는 보통 앞쪽으로 고정된 채 돌기만 하는 데요. 뒷바퀴가 좌우로 방향을 틀게 되었을 때, 어떤 장점이 있을까요? 먼저 낮은 속도에서 앞바퀴와 반대쪽으로 방향을 틀게 되면, 자동차는 좁은 공간에서 더 큰 각도로 회전이 가능합니다. 유턴을 하거나 주차를 할 때 편리해지는 것이죠. 또 낮은 속도에서 뒷바퀴가 앞바퀴와 같은 방향으로 조향 되면 평행 주차도 훨씬 손쉽게 가능하며, 좁은 공간에서 탈출하는 것도 용이해집니다. 빠른 속도에서는 차선 변경에 있어서 유리한 점이 많은데요. 보다 부드럽고 안전하게 차선을 옮길 수 있어 고속주행이 더욱 안전해질 수 있습니다.
크기는 동일하지만, 전기모터의 성능이 발전하면서 ECU를 통한 제어도 훨씬 더 정교해졌습니다. 기존에는 스티어링 각도나 속도 등에 따라 정해진 각도로 뒷바퀴를 조향하고 고정했다면, 2000년대 후반에는 더 유연하게 뒷바퀴의 방향을 바꿀 수 있게 되었는데요. 또 48V 리튬이온 배터리가 장착되는 자동차가 늘면서 전기모터의 동작은 더 빨라지고, 사륜 조향을 고려한 서스펜션을 도입한 자동차는 더 큰 폭으로 뒷바퀴를 조향 할 수 있게 된 것이죠! 현재 판매 중인 차량 중에는 뒷바퀴의 각도가 10도까지 꺾이는 모델도 있답니다.
오늘은 사륜 조향기술에 대해 알아보았습니다. 지속적으로 사륜 조향 기술이 발달한다면, 상황에 따라 자동차가 미끄러질 때 위기 상황을 극복하는 등 활용될 수도 있겠습니다. 기술의 발전으로 더 안전해진 자동차, 기대해보셔도 좋겠습니다!
