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전기차와 하이브리드 시대를 책임지는
4륜구동 전자제어시스템2015/03/13by 현대케피코

4륜구동 자동차, 전자제어시스템을 만나
자동차 시장의 대세로 거듭나기까지

4륜구동 자동차가 보편화 되기까진 생각보다 긴 시간이 필요했습니다
l 4륜구동 자동차가 보편화 되기까진 생각보다 긴 시간이 필요했습니다



네발은 두발보다 안정적입니다. 달리기에서도 가장 빠른 짐승들은 모두 네발이죠. 방향을 바꿀 때에도, 달리다 멈출 때에도 네발이 유리합니다. 자동차도 마찬가지인데요. 지금까지 ‘경제성’이라는 이유로 네발의 시대는 크게 열리지 않았습니다. 그러나 최근 전기차와 하이드리드 자동차가 인기를 끌며, 4륜구동 자동차의 ‘전자제어’시스템이 핵심기술로 관심을 받고 있습니다. 기술은 발전했고 네 바퀴는 이제 힘을 얻었습니다.



4륜구동은 왜 인기가 없었을까?

1900년대엔 4륜구동 자동차가 인기를 끌지 못했습니다
l 1900년대엔 4륜구동 자동차가 인기를 끌지 못했습니다

말은 사람보다 월등히 잘 달립니다. 물론 험한 지형에서도 네발을 이용해 안정적입니다. 자동차를 만들던 초창기인 1900년대에도 이 사실을 알고 있었죠. 두 바퀴가 구르는 것보다 네 바퀴가 더 안정적이고 잘 달린다는 건 진리였습니다. 그래서 100년 전의 자동차도 4륜구동을 사용했습니다. 우리가 잘 알고 있는 ‘퍼디난드 포르쉐’ 박사는 100년 전에 바퀴마다 전기 모터가 들어간 4륜구동 전기차를 만들기도 했습니다. 그런데 4륜구동은 왜 인기를 끌지 못했을까요?

1900년대는 석유의 시대였습니다. 전기차가 인기를 끌지 못하고 사라졌죠. 그 뒤는 가솔린 엔진이 50년간 인기를 끌었고 나머지 50년간은 가솔린과 디젤엔진이 이끌었습니다. 100년간 경제공황과 석유파동은 수십 년 주기로 이어졌습니다. 극심한 경제적 어려움은 자동차의 모습까지 바꿨는데 큰 엔진의 큰 차를 선호하던 분위기는 기름값이 비싸지자 소형차가 대체하기 시작했습니다. 네 바퀴를 모두 굴리려면 엔진과 바퀴를 모두 이어야 했고 이를 위해 들어가는 커다란 축은 차의 무게가 늘어나는데 많은 영향을 끼쳤습니다. 이런 상황에서 4륜구동 자동차는 도로에서 필요 없는 존재로 인식됐습니다. 때문에 4륜구동이 더 안정적이라는 사실은 100년 전부터 알았지만 실용화는 아주 늦게 시작됐습니다.



4륜구동만의 매력을 발견하다

자동차 안전에 대한 인식 향상과 함께 기술이 발전하며 4륜구동 자동차가 보편화 되었습니다
l 자동차 안전에 대한 인식 향상과 함께 기술이 발전하며 4륜구동 자동차가 보편화 되었습니다

중년의 성인이라면 어린 시절에 봤을 법한 자동차들이 4륜구동의 시작이라 할 수 있습니다. 대표적인 차로는 우리나라 최초의 자동차 ‘시바-ㄹ(첫 출발을 의미하는 한자 ‘시발(始發)’을 한글로 풀어쓴 이름)’과 ‘지프’라고 부르던 미군이 남기고 간 차들이 바로 기계식 4륜구동입니다. 승용차부터 SUV까지 모두 4륜구동을 사용하고 있습니다. 사람보다는 말이, 두 바퀴보다는 네 바퀴가 안정적이라는 사실은 변하지 않는 진리이므로 기회가 될 때마다 자동차 회사들은 4륜구동 자동차를 선보이고 있는 것이지요. 대표적인 자동차가 우리나라에서는 ‘코란도’같은 ‘지프’라고 부르는 차였으며, 유럽에서는 ‘아우디’같은 승용차입니다. 그리고 1970년대 이후부터 나온 차들도 기계식 4륜구동을 사용했습니다.

각각의 바퀴로 전달하는 힘은 커다란 축과 톱니를 사용했고, 마른 노면을 달릴 때나 눈길을 달릴 때는 4륜구동이 어김없이 작동됐습니다. 4바퀴가 모두 함께 돌아가면 좋겠지만, 사실 자동차의 4바퀴는 모두 회전반경이 달라 물리적인 부하를 받게 되는데, 바깥쪽 바퀴가 안쪽바퀴보다 더 많이 움직여야 하므로 물리적인 부하를 받는 것이 당연합니다. 그런데 기계식 4륜구동은 이를 제어하지 못했습니다. 이러한 기계식 4륜구동의 단점은 21세기 들어서 전자제어부품이 등장하며 새로운 국면을 맞이합니다. 4바퀴에 각각 동력을 전달했다 끊었다를 조절할 수 있게 된 것이죠.

이젠 운전자가 생각해서 조절하는 게 아니라 자동차가 노면에 따라 스스로 동작하는 단계에 이르렀습니다. 평소에는 앞 2바퀴만 굴리다가 차가 미끄러진다고 느끼면 뒤에 2바퀴에도 동력을 전달합니다. 그리고 4바퀴 가운데 어느 하나가 헛돈다고 인식하면 그 바퀴에 들어가는 동력을 끊고 나머지 3바퀴에 몰아줍니다. 이 모든 과정을 자연스럽게 조절하는 것이 최신 4륜구동 전자제어시스템의 핵심기술입니다. 덕분에 운전자는 마른 노면이나 눈길, 심지어 모래구덩이에서도 별다른 기술 없이 차를 달리게 할 수 있습니다. 가장 큰 특징은 이런 과정이 기계적인 부품은 최소화되고 전자제어를 이용하기 때문에 1970년대에 비해 아주 낮은 비용으로도 가능하다는 점입니다.



전자제어시스템, 4륜구동 자동차의 시대를 열다

4륜구동 전자제어시스템은 전기자동차 시대의 핵심기술입니다
l 4륜구동 전자제어시스템은 전기자동차 시대의 핵심기술입니다

이처럼 4륜구동 기술이 발전하자 자동차 업계에는 변화가 일어납니다. 후륜구동이 대세인 줄 알았던 고급 승용차 시장에 4륜구동이 떠오른 것입니다. 현대자동차 제네시스는 무려 구매자의 63%가 4륜구동 옵션을 선택했습니다. 2013년 11월까지 판매된 제네시스 3만3350대 가운데 2만954대가 4륜구동 모델입니다. 승용차에도 이처럼 4륜구동이 인기를 끌고 있으니 애초 험로를 달릴 수 있도록 만든 SUV에는 더 많은 차가 4륜구동을 선택하고 있습니다. 우리나라처럼 폭설이 내리는 겨울과 뜨거운 태양의 여름을 모두 대비해야 하는 상황에서는 전자식 4륜구동시스템은 매우 중요한 기술입니다.

가까운 미래에도 4륜구동시스템의 인기는 계속될 전망입니다. 하이브리드 자동차와 전기차가 대표적인 사례입니다. 일부 하이브리드 자동차에는 가솔린 엔진은 앞바퀴에 동력을 전달하고 전기모터는 뒷바퀴에 전달하는 방식으로 역할을 나눠 4륜구동을 만들었습니다. 전기차는 100년 전 포르쉐 박사가 만들었던 것처럼 각각의 바퀴가 돌아가는 구조를 만들기도 합니다. 이제 4륜구동은 똑똑한 미래를 위한 자동차의 핵심기술이 되었습니다.



글. 이다일 (자동차 칼럼리스트)









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