LF쏘나타 AWD

현대차의 7세대 쏘나타는 많은 부분 혁신을 거듭했습니다. 그리고 그 변화의 중심에 다양한 신기술을 내세웠지요. 그럼에도 세간의 관심을 받지 못한, 남양연구소 연구원들만 밤잠을 줄여가며 머리칼을 쥐어뜯어가며 연구했을 신기술이 존재하는데요. 바로 후륜 서스펜션의 변화입니다.

몇몇 시승기를 읽었습니다. 현대차가 LF쏘나타를 개발하면서 후륜 서스펜션을 강화했다고. 그래서 승차감과 주행안정성, 선회능력이 향상됐다고 합니다. 충남 안면도에서 치러진 시승회에 다녀온 후배기자의 이야기도 다르지 않았습니다.

전작(YF)보다 후륜의 추종성이 개선됐고, 전륜구동 세단에게 종종 일어나는 ‘피쉬 테일(주행중 뒷부분이 물고기의 꼬리처럼 요동치는)’현상도 크게 개선됐다고 하더군요.

이러한 개선의 근원지에는 역시 후륜 서스페션의 지오메트리(구조) 변화가 있습니다. 새롭게 바뀐 LF쏘나타의 후륜 서스펜션은 ‘듀얼 로어암’입니다. 많은 LF쏘나타의 시승기가 이 ‘듀얼 로어암’의 장착을 강조하기도 했습니다.

그런데 새차를 바라보고 분석하며 뜯어보는(?) 재미는 여기에서 시작합니다. 호기심의 시작은 듀얼 로어암 장착의 의도에 대한 현대차의 주장에 설득력이 부족했기 때문입니다.

현대차 역시 단순하게 주행안정성을 개선하기 위해 듀얼 로어암으로 변형했다고 이야기합니다. 그러나 그 이야기를 고스란히 믿는 마니아는 몇이나 될까요? 맞습니다. 현대차는 이제 막 출시한 신차에만 관심이 모아지길 바라고 있습니다. 더 획기적인 신기술이 나올테지만 그것은 그때의 일입니다.

자동차 시장에는 언제나 대기수요가 있습니다. 앞으로 더 좋은 신기술이 LF쏘나타에 장착된다면 이 대기수요는 증가합니다. 당연히 판매에 적잖은 영향을 미칠 수 있다는 의미입니다.

▲7세대 쏘나타가 등장했습니다. 중형차에는 처음 쓰이는 다양한 신기술도 과감하게 도입했는데요. 이외에도 추가로 등장할 '중형차 최초'의 신기술이 가득합니다. 그 이유를 하나씩 찾아보는 재미도 쏠쏠하답니다.

여기에서 재미난 추측이 시작됩니다. LF쏘나타의 뒷 서스펜션 개선은 이 차의 사륜구동, 즉 LF쏘나타 AWD 출시를 위한 사전작업으로 볼 수 있다는 건데요.

전세계적으로 전륜구동 AWD 승용차 대부분이 비슷한 특징을 지니고 있습니다. 새로 선보인 LF쏘나타 역시 이런 특징을 고스란히 따라가고 있는 셈이지요. 네 맞습니다. 듀얼 로어암 역시 이 특징 가운데 하나입니다.

듀얼 로어암. 당장 이름만 들어도 뭔가 2개가 있을 것 같은, 그래서 예전보다는 개선됐을 것같은 기대감이 생기는데요.

전륜구동 승용차에서 뒷 서스펜션의 ‘듀얼 로어암’은 곧 ‘4륜구동’을 위한 사전작업으로 여겨집니다. 초기 폭스바겐 파사트(4모션)와 아우디 A6(콰트로) 등이 이러한 과정을 거쳐 2륜구동(FF)과 4륜구동(AWD) 모두를 개발하기도 했습니다.

그럼 이 시점에서 간단하게 서스펜션의 원리와 구조를 알아보고 넘어가실까요?

오프로드 주행을 위해 차체를 높이는 ‘리프트업’ 튜닝이 한때 유행을 했습니다. 차체가 높고 커다란 오프로드용 타이어를 장착한 차들인데요. 이런 차들을 두고 많은 사람들이 “쇼바를 올렸나요?”라고 묻고는 했습니다. 엄밀히 따지면 쇼바(쇼크 업소버-Shock Absorber)를 교체해도 차 높이가 올라가지는 않습니다.

▲아우디의 고성능 콤팩트SUV인 RS Q3 후륜 서스펜션입니다. A는 차 높이를 결정하는 코일 스프링입니다. B는 좌우 롤을 억제하는 스테빌라이저 바와 링크 C는 휠의 위쪽을 고정하는 어퍼암입니다. D는 스프링의 탄성을 억제해 승차감과 주행안정성을 결정짓는 쇼크 업소버(Shock Absorber)입니다. 보통 승용차의 경우 코일 스프링 안쪽에 쇼크 업소바가 들어있는데요. 이걸 '코일 오버 타입'이라고 부릅니다.

자동차에는 노면 충격을 흡수하는 다양한 장치가 있습니다. 이 가운데 차 높이를 결정하는 것은 쇼크 업소버가 아닌 스프링입니다. 스프링의 강성과 길이에 따라 차 높이가 달라지는 것이지요.

스프링은 우리가 잘 아는 코일 타입의 스프링이 있습니다. 경우에 따라서 긴 철봉처럼 생긴 스프링도 있습니다. 철봉의 양쪽을 고정하고 이 철봉이 살짝 비틀어지면서 충격을 흡수한다고 이해하면 됩니다. 비틀어진 철봉은 다시 원상태로 되돌아오려는 성질을 지녔는데 이 성질을 이용한 장치도 있습니다. 이른바 토션바입니다.

승용차에는 주로 코일 스프링이 쓰입니다. 형상기억합금인 스프링은 압축이나 인장력은 좋지만 한번 충격을 받으면 잔진동이 오래 남지요. 쇼크 업소버는 이 스프링의 진동을 최소화합니다. 또 승차감을 결정짓는 중요한 장치이기도 합니다.

좌우로 차가 흔들리는 것을 막아주는 장치는 ‘스테빌라이저’입니다. 양쪽 바퀴에 달린 지지대를 기다란 철봉으로 연결해 롤링을 억제합니다.

이렇듯 자동차와 타이어를 연결하는 지지대는 참 많습니다. 이 모든 것을 링크라고 이야기하는데요. 자~ 차를 위에서 아래로 내려다본다고 가정해보시죠. 그것도 투시를 하면서 내려 본다고 생각해보면 이해가 쉬워집니다.

▲승용 AWD 또는 후륜구동(사진 왼쪽)의 경우 뒷 좌석 바닥이 불쑥 솟아올라 있습니다. 그 안으로 동력을 전달하는 '드라이브 샤프트'가 지나가기 때문이지요. 반면 전륜구동(오른쪽)은 뒤쪽으로 배기관만 통과하면 됩니다. 바닥면이 거의 수평인 덕에 실내 공간이 넓고 패밀리카로서 손색이 없습니다/

차와 바퀴를 연결하는 이 링크 가운데 가장 널리 쓰이는 방식은 바로 A자 형태의 링크입니다. A자의 아래쪽 넓은 부분을 차체에 고정하고, A자의 윗부분의 좁은 지점을 바퀴에 고정합니다. 차가 굴곡이 있는 노면을 달릴 때, 차는 마치 빨랫줄에 고정돼 있고 이 링크에 연결된 바퀴만 노면 요철에 따라 위아래로 사정없이 움직인다고 보면 됩니다.

이 A자 모양의 링크는 생긴게 꼭 닭의 가슴뼈를 닮았습니다. 우리 한글의 ㅅ(시옷)과 비슷한 모양새입니다. 정식명칭은 위시본(닭가슴뼈)입니다. 이게 타이어의 위쪽에 하나, 아래쪽에 하나씩 달려있으면 2개가 달렸다는 의미로 ‘더블 위시본’이라고 부릅니다.

몇몇 독자는 “아하~ 더블 위시본이 이거였구나”하시겠네요. 네 맞습니다. 한때 대부분의 승용차들이 앞쪽 서스펜션으로 더블 위시본을 썼지요.

최근에는 부피를 많이 차지한다고 해서 아래쪽에만 이 A자 링크를 장착합니다. 이것은 ‘싱글 위시본’이라고 부르지 않고 스트럿이라고 부릅니다. 맥퍼슨이라는 엔지니어가 개발했기 때문에 한때 맥퍼슨 스트럿이라고도 불렀지요.

이름이야 어찌됐든 요즘은 이 링크를 바퀴 아래쪽에 하나만 장착하는게 대세입니다. 철강기술이 발달하면서 인장강도가 커졌고 아래쪽 하나만으로 충분한 성능을 낼 수 있기 때문이지요. 물론 차 무게도 가볍고 비용도 절감할 수 있게 됐습니다.

▲현대차 LF쏘나타의 2열 바닥(원 안)입니다. 여느 AWD와 달리 중앙에 '센터 터널'이 존재하지만 높이는 굉장히 낮습니다. 때문에 AWD 출시에 대해 "가능성이 없지 않느냐"는 견해도 이어집니다.

자! 여기에서 다시 LF쏘나타로 돌아가 볼까요? 신형 LF쏘나타는 뒤쪽 서스펜션을 ‘듀얼 로어암’으로 바꿨다고 밝혔습니다. 한 마디로 앞서 언급한 아래쪽의 A모양 지지대를 2개 달았다고 생각하면 맞습니다. A자 모양은 아니지만 바퀴 아래쪽에 차체와 연결되는 지지점을 2개나 달았다고 보시면 됩니다.

위쪽에 달린 지지대를 어퍼 암, 아래쪽에 달린 지지대는 로어암이라고 부릅니다. 듀얼 로어암은 이름 그대로 지지대 2개가 아래쪽에만 달려있는 구조입니다. 한 마디로 이 지지대가 앞서 언급한 A자 모양이라고 가정을 하면 A자 위에 또 다른 링크가 하나 더 걸려있다고 보면 됩니다.

문제는 여기에서 끝나지 않습니다. 뒤쪽 서스펜션을 듀얼 로어암으로 교체한 이유는 현대차가 단순하게 밝힌 승차감과 주행안정성을 개선하기 위해서만은 아닙니다. 승차감이나 주행안정성을 개선하는 방법은 여러 가지가 있는데요.

예를 들어 앞서 언급한 쇼크 업소버를 개선하거나 지지점을 교체할 수도 있습니다. 또 좌우 바퀴를 연결하는 스테빌라이저 바(기다란 철봉 모양)의 형상만 살짝 바꿔도 주행안정성은 개선됩니다.

철봉 중앙에 한번 굴곡을 줘도 비틀림 강성은 크게 향상된다는 의미지요.

▲현대차는 이미 최고출력 300마력까지 견뎌낼 수 있는, 세계적인 수준의 내구성을 갖춘 전륜구동 가로배치 엔진 베이스의 AWD 기술을 갖추고 있습니다. 사진은 직렬 4기통 1.6리터 직분사 터보엔진으로 최고출력 300마력을 내는 i20 WRC 랠리카의 테스트 모습.

승차감과 주행안정성을 개선하기 위해서는 더 간단하고 더 다양한 방법이 많습니다. 물론 듀얼 로어암 역시 같은 효과를 냅니다. 그러나 설계와 반복되는 시험 등을 감안하면 비용이 가장 많이 들어가는 작업입니다.

뒤쪽 서스펜션을 개선하고 강화하기 위해서 듀얼 로어암을 쓴 이유 가운데 하나는 바퀴쪽에 공간을 확보하기 위해서입니다. 눈치 빠른 독자라면 이제 이해하셨겠네요. 네 맞습니다. 현대차는 바로 LF쏘나타 4륜구동에 대한 가능성을 열어놓은 셈입니다.

승차감은 전작인 YF쏘나타 역시 충분히 훌륭했고 주행안정성도 마찬가집니다. 이미 차고 넘치는 서스펜션 성능을 지닌 YF쏘나타가 굳이 LF쏘나타로 변경되면서 후륜 서스펜션을 과감하게 바꿀 이유는 없었습니다.

항간에는 제네시스 사륜구동 시스템인 H-TRACK을 쏘나타가 이용할 것이라는 기사도 이어졌는데요. 결론 먼저 말씀드리면 LF쏘나타가 사륜구동을 출시한다고 해도 제네시스 H-TRACK과는 전혀 다른 궤를 지닙니다.

2세대 제네시스와 7세대 쏘나타는 구동방식 개념 자체가 다릅니다. AWD 장치의 모양새도 다르고 호환도 불가능한 것이지요. 설령 H-TRACK이라는 이름을 쓰더라고 개념은 전혀 다르다는 의미입니다.

제네시스는 후륜구동 기반의 AWD, 쏘나타가 여기에 합류한다면 전륜구동 기반의 AWD가 됩니다. 한 마디로 AWD 시스템의 이름은 동일하다해도 안에 포함된 기술은 전혀 다른 것이라는 뜻입니다.

▲7세대 쏘나타는 이 시대 중형차가 갖출 수 있는 첨단 기술력의 궁극점을 보여주는 차입니다. 경쟁자들이 불과 몇 년이면 LF 기술력의 대부분을 쫓아올테지만 2014년 3월 현재 그들과의 격차는 적지않게 벌어져있는 상황이지요. AWD 시스템 역시 기술력이 없어서가 아닌, 시장 상황을 파악하고 적절한 시기를 점치고 있는 것으로 알려져 있습니다.

아우디 역시 콰트로로 유명하지만 아우디TT는 콰트로가 아닌 스웨덴 자동차부품 회사 할덱스의 AWD 기술을 고스란히 구입해서 장착했습니다. 그래도 콰트로라고 부릅니다. 때문에 현대차 역시 다르지 않을 것이라는 의미지요.

현대차가 전륜구동 승용차에 AWD를 쓰는 것도 어렵지 않습니다. 남양연구소 연구원들의 기술력은 이미 세계적인 수준에 올라와있기 때문이지요. 안 만들 뿐, 못 만드는 것은 없다는 의미입니다.

또 이미 전륜구동 방식의 AWD를 개발해 양산하고 있기도 합니다. 바로 투싼ix나 스포티지R 같은 소형 SUV가 이 방식을 씁니다.

현대기아차 소형 SUV가 사용하는 AWD 시스템은 다국적 자동차부품사 마그나가 개발한 AWD 시스템 ‘다이나맥스(Dynamax)’를 씁니다. SUV에 사용하고 있지만 부피가 작고 정교하며 내구성이 뛰어나 일반 승용차에도 전혀 무리없이 사용할 수 있는 AWD 시스템입니다. 기술도 있고 부품도 구할 곳이 있으니 쉽게 AWD에 도전할 수 있겠지요.

물론 LF쏘나타 AWD 출시에 대해 근거없다고 주장하는 이들도 있습니다.

바로 2열 바닥의 중앙부위가 불쑥 솟아올라있는 센터 터널 때문인데요. 앞쪽 엔진에서 뽑아낸 회전력을 뒷바퀴로 전달하기 위해서는 길다란 드라이브 샤프트가 필요합니다. 이 샤프트가 차체 중앙을 가로질러 후륜 차축과 맞물립니다.

이 드라이브 샤프트가 차 중앙을 지나야하기 때문에 바닥 중앙에 커다란 터널 모양의 공간이 필요합니다.

반면 LF쏘나타의 2열 바닥은 솟아오른 이런 센터 터널이 굉장히 작습니다. 때문에 4륜구동 출시에 대해 부정적인 견해도 이어집니다. 만일 “2륜구동과 4륜구동의 바닥 패널을 별도로 제작하기 때문 아니냐?”라고 질문할 수도 있겠네요. 그러나 그럴 가능성은 작습니다.

독일 아우디는 2륜구동이나 콰트로(4륜구동)나 똑같이 커다란 센터터널이 존재합니다. 2륜구동 오너가 뒷좌석 공간에서 손해를 보는 셈이지요.

자. 현대차는 과연 어떤 선택을 할 수 있을까요? 2016년 초에 등장할 페이스 리프트 모델에 AWD를 출시하고 플로어 패널을 새롭게 짜낼까요? 아니면 첨단 기술력을 이용해 지금의 플로어 패널을 고스란히 이용하는 강수를 선택할까요.

여러가지 가능성 가운데 단 하나. 현대차가 LF쏘나타 4륜구동을 만든다해도 바닥을 2가지로 만들 가능성은 전무하다는 의견에 무게가 실립니다. 왜냐구요? 현대차는 기가막힌 장사꾼입니다. 팔리지 않는 차는 결코 만들지 않습니다. 그리고 보이지 않는 곳에 절대 무리해서 돈을 쓰는 자동차 회사가 아니거든요.