소비자가 자동차를 구입할 때 중요시 하는 기준 가운데 하나가 바로 승차감이다. 승차감이 좋다는 것은 도로 상태나 주행 환경과 관계없이 탑승자가 안정되고 쾌적한 느낌을 받는 것을 의미한다. 승차감을 결정짓는 것이 바로 자동차의 서스펜션(현가장치)이다.
대체로 서스펜션 역할은 스프링을 통해 주행 시 노면에서 받는 진동이나 충격을 완화시킨다고만 알고 있는 경우가 많은데, 이는 사실과 다르다. 현가장치는 자동차가 받는 충격을 완화함은 물론 타이어의 접지력을 높여 엔진의 힘을 노면에 온전히 전달하고, 조향 시 차량 자세를 제어하기도 한다.
1900년대 이전 원시적 형태의 자동차들이 등장하기 시작했을 때만 해도 지금과 같이 잘 닦여진 포장도로는 찾아보기 힘들었다. 때문에 당시 개발된 자동차 속도가 시속 10㎞ 안팎에 지나지 않았음에도 자동차에 탑승한 사람들이 느끼는 진동은 엄청났다. 서스펜션 도입과 발전은 `이 진동을 어떻게 더 효율적으로 줄일 수 있을까`라는 질문에서 비롯됐다.
서스펜션은 사실 자동차가 아닌 마차와 자전거에 먼저 적용됐다가 이후에 자동차로 넘어와 급격한 발전을 이루게 됐다. 초창기 서스펜션은 단일 스프링이 노면의 진동을 흡수하는 형태였다. 다만 스프링은 압축되면 될수록 반발력이 커져 그다지 큰 효과를 기대할 수 없었다. 자동차 제조사들이 이런 덜컹거림을 최소화하고자 개발한 것이 스프링의 자유 진동을 억제하고 충격을 완화하는 장치인 `쇼크 업소버`였다.
구조상 진화뿐만 아니라 방식 자체의 변화도 함께 이뤄졌다. 초기 서스펜션은 하나의 굵은 축으로 연결돼 각 바퀴의 독립성이 없는 일체형 방식이었다. 이런 방식의 서스펜션은 구조가 단순하고 가격이 저렴했지만, 운전을 할 때 조작성이나 코너링 시 승차감, 그리고 정숙성 등이 취약하다는 단점이 있었다.
이와 같은 약점을 보완하기 위해서 개발된 방식이 바로 독립 서스펜션이다. 독립 서스펜션은 좌우 타이어가 각각 독립식으로 움직이는 방식으로 차량 거동 특성에 따라 자유로운 세팅이 가능하다. 또 독립 서스펜션은 일체형 현가방식보다 낮은 곳에 장착해 무게 중심을 낮출 수 있고 좌우 바퀴가 따로 움직이기 때문에 접지성과 승차감을 모두 향상시켜 최근 출시되는 거의 모든 승용차에는 독립 서스펜션이 적용되고 있다.
최근에는 공기를 이용해 충격을 흡수하고 차체를 지지하는 기술도 속속들이 개발되고 있다. 코일스프링과 유압을 이용하던 기존 방식은 충격 흡수 정도가 정해져 있어 노면 상태가 변해도 동일한 충격 흡수 능력을 유지한다. 따라서 노면 상태가 최악의 조건일 때 서스펜션이 제 역할을 다하지 못하는 경우도 생기게 된다.
이런 단점을 보완하기 위해 외부 환경에 맞게 전자적으로 제어해 최적의 운전환경과 승차감을 제공하는 고기능 서스펜션이 개발되고 있는데 그 중 하나가 바로 `에어 서스펜션`이다.
에어 서스펜션은 코일 스프링 대신 공기압을 이용, 노면 상태와 탑승 인원 수 등의 조건에 따라 공기압을 조정할 수 있다. 또한 타이어 접지력을 향상시켜 제동거리가 짧아지고 구동력을 향상시킬 수 있으며 급제동 시 차량의 쏠림 현상도 방지한다.
국내 최대 자동차 부품업체인 현대모비스는 최근 자동차의 고급화 대형화 추세에 따라 전자식 에어서스펜션의 수요가 증가하자 시스템 개발에 주력해, 국내 최초로 `4코너 전자제어 에어서스펜션`의 개발 및 양산에 성공했다. 현대모비스는 이번 시스템 국산화를 통해 기술 자립은 물론 수입 대체 효과까지 거두며 서스펜션 선두 업체들과의 격차를 줄이고 있다.
류종은 자동차 전문기자 rje312@etnews.com
