보배드림

지금 자동차 공부하는 학생이라 제가 알고 있는 것만 적어볼게요.

(학생이라 틀릴 수도 있습니다.)

기본적으로 차량은 엔진과 구동축에 따라 FF FR MR RR 등으로 나뉩니다.

FF는 앞쪽에 무게가 쏠리고 FR의 경우 차량에 따라 다르지만 대략 47:53 정도의 비율로 후륜이 무겁습니다.

때문에 기본적인 물리법칙으로 회전 시 횡G를 받으면 앞쪽이 무거우면 앞쪽의 접지가 먼저 날라가고 뒷쪽이 무거우면 뒷쪽 접지가 날라갑니다.

기본무게 배분으로 인한 하중이동은 물리적인 성격이지만 현가장치세팅 (스프링, 쇽업쇼버, 토, 캠버 등)과 접지력이 다른 타이어를 사용하여 조정이 가능합니다.

간단히 극단적인 예를 들면 후륜차량이라도 슬립이 더 잘 일어나는 타이어를 앞에 끼우면 언더가 나겠죠.

(하지만 접지를 키우는 방향으로 세팅을 하지 접지를 잃는 방향으로 세팅을 하지 않겠죠.)

FR이 오버라고 하더라도 코너 진입 시에는 브레이킹을 하고 하중이 전륜으로 이동을 하면서 언더가 납니다.

코너 탈 출 시 엑셀레이팅을 하면 무게중심이 뒷쪽으로 빠지면서 오버성향이 강해지죠.

오버는 내가 원하는 것보다 차가 돌아서 문제고 언더는 내가 원하는데로 차가 돌지 않아서 문제입니다.

문제는 내가 원하는대로 차가 움직이냐 안 움직이냐죠.

대부분의 사고는 차량이 내가 의도하지 않는 방향으로 거동해서 발생됩니다.

예전에 현대가 FF를 내면서 언더라서 안전하다고 했는데 솔직히 멍멍이 소리죠.

그냥 FF는 횡치식엔진 배열에 뒷쪽으로 가는 프로펠러샤프트가 없어서 내부 공간을 더 넓게 쓸 수 있는 것 외 기계적인 장점은 없습니다. 

차량은 FF보다는 FR이 더 안정적입니다.

조향축과 구동축이 달라서 뒷쪽이 날라가더라도 조향으로 접지를 유지할 수 있습니다.

하지만 FF는 접지가 날라가면 그냥 끝입니다.

(극단적으로 FF차량이 다운힐에서 감속하지 않고 해어핀 만나면 그냥 낭떨어지로 떨어집니다.) 

그렇지만 일상 영역에서 접지가 날라갈 정도로 와일드하게 운전을 하시는 분은 잘 없죠.

 때문에 유럽 고급차종은 FR을 선호합니다.

차량 거동에서 가장 중요한 것은 접지력을 잃지 않는 것입니다.

 가장 쉽게 접지를 잃는 상황이 급정거와 급회전 할 때입니다.

급정거를 해서 정지마찰계수 이상의 힘이 걸리면 미끌어져버리죠.

이것을 방지하는 것이 ABS입니다.

바퀴에 달린 휠스피드센서가 타이어 슬립을 감지하여 슬립이 일어나면 ECU에서 하이드롤릭유닛을 통해 브레이크를 풀어주고 돌면 다시 잡고 해서 슬립을 억제합니다.

ABS는 차량의 트렉션 제어에 가장 기본이 되는 기술입니다.

이것을 운행 중에 적용한 개념이 TCS입니다.

TCS는 차량운행 시  급 방향전환 기동을 할 때 회전 관성에 대한 슬립을 억제합니다.

ABS가 제동시 슬립을 억제한다면 TCS는 운행 중 차량 바퀴에 슬립이 일어나면 같은 원리로 브레이크를 잡아서 트랙션을 유지해줍니다.

이때 슬립을 억제하기 위해  ABS뿐만 아니라 엔진의 스로틀량과 엔진분사량을 조절해서 바퀴에 전달되는 토크를 제어하여 바퀴의 슬립을 제어합니다.

이것의 발전 된 개념이 ESC(ESP/VDC 동일)입니다.

ESC는 휠스피드센서, 조향각센서, 스로틀포지션센서, 압력센서, G센서 등등의 신호값으로 운전자의 의지를 신호값으로 받아 차량의 진행방향을 예측하여 차량의 트레이스까지 제어를 합니다.

TCS가 있는 차량의 경우 현가장치 조절도 함께 이뤄집니다.

ESC는 2012년부터 차량에 기본 안전장치로 탑재되어 있습니다.

ESC는 차량 시동을 걸면 자동적으로 ON이 되며 ESC OFF 스위치가 있는 이유는 눈길이나 진흙처럼 바퀴가 슬립이 되어도 꾸준히 바퀴에 구동력이 전달되어야 하는 상황에서 바퀴슬립을 허용하여 탈출을 용이하게 하기 위함입니다.

그럼 왜 유튜버들이 ESC를 왜 끄고 테스트를 하느냐.

첫번째. 기본 차량 거동을 알 수 있습니다.

차량의 ECU개입 없이 오롯이 운전자가 100%제어할 수 있어 차량 기계적인 세팅으로 차량의 하중이동이 어떠한지 느낄 수 있습니다.

두번째. 첫번째와 같은 이유로 스포츠운행을 할 때 내가 알지 못하는 개입이 들어오면 오히려 더 위험해집니다.

때문에 서킷과 같이 극한의 영역에서는 오히려 안전을 위해서 ESC를 끕니다.

내연기관자동차는 기본적으로 엔진으로 움직이는 기계장치입니다.

전자제어는 그것을 잘 운용하도록 보조하는 역할을 합니다.

그래도 메인은 기계입니다.

기계장치를 좀 더 편하게 사용할 수 있도록 전자장치가 도와주는 역할을 합니다.

하지만 전기자동차는 전기전자장치입니다. 기계적인 것은 오히려 전자장치를 보조해주는 역할을 합니다.

전자장치를 넣는 것보다 기계 장치를 넣는 것이 더 유리한 경우 기계장치를 넣는 것이지만 일반적으로 힘의 전달만을 담당합니다.

따라서 아직 브레이크 등은 유압을 사용합니다만 많은 부분에서 유압을 사용할 필요가 없습니다.

내연자동차는 센서신호를 ECU에서 모터나 솔레노이드 액추에이터를 통해 유압장치 구동했지만 전기차는 그럴 필요가 없습니다.

구동계 뿐만 아니라 전기모터 제어를 통해서 각 기계적요소를 제어할 수 있습니다.

특히 자동차의 파워트레인인 모터는 기본적으로 전자제어로 구동이 됩니다.

모터를 제어하지 않으면 초반 토크로 슬립이 일어나겠죠.

엔진도 전자제어가 들어가지만 전자제어가 들어가지 않아도 fail safe값을 통해 기본적인 기계적 동작을 하게 만들어져있습니다.

(물론 요즘 엔진들은 주요 센서가 나가면 시동이 안걸리거나 시동이 꺼집니다.)

하지만 전기자동차는 기본적 성격이 전자제품이기 때문에 제어는 밑바탕에 깔려져있습니다.

타이어 슬립에 관련된 것은 구동계의 출력 즉 모터 출력입니다.

모터출력제어가 가장 기본이기 때문에 전기차에서는 ESC OFF가 불가능하다는 설명을 합니다.

이것이 꼭 ESC라고 말하긴 어렵죠. 하지만 모터기본제어에 내연기관자동차의 ESC 역할도 포함되어 있다고 보는 것인데... 설명하기 힘드네요.

때문에 내연 기관차의 ESC OFF와는 다른 개념입니다.

테슬라의 경우에는 ESC OFF가 없죠.

테슬라는 전기차 회사라 아마도 ESC OFF라는 것을 만들 생각 조차 못했을지도 모릅니다.

그럼 왜 현대는 ESC OFF를 만들어 놓았을까.

차량이 진흙이나 눈길같이 슬립이 일어날 수 밖에 없는 환경에서 차량이 출발할 때 바퀴의 슬립을 허용해주기 위해서 내연기관자동차와 같은 거동을 하는 동일한 이름의 모드를 만들어 놓은 것이 아닐까 추측해봅니다.

사실 상 성격이 GV60의 드리프트모드와 비슷해보이는데 사용자에게 눈길에서 출발할 때 드리프트 모드로 바꾸세요. 라고 말할 순 없잖아요.

순수하게 저만의 생각입니다.

혹자는 전기차를 타면서 운전법도 바꿔야하나 그렇게 하려면 차라리 전기차 운전면허를 바꾸어라 라고 말씀하시던데 차량 성격이 바뀌면 당연히 그 차량에 맞는 운전을 해야하고 뭐 그게 자연스럽게 체득되지 않을까요?

많은 유튜버들의 전기차 와인딩 영상을 보면 전기차는 운전방법이 다르다고 말씀하십니다.

그리곤 곧 적응을 하죠.

개인적으로 전기차의 ESC OFF는 논란거리도 아니라고 생각합니다.

그냥 ESC ON 상태의 GV60 거동이 위험하면 현대에게 업데이트 해달라고 하면 될 문제죠.

물론 그 요구는 GV60을 운전하시는 분들이 위험을 느끼고 요청을 해야지 저처럼 타보지도 않은 사람이 위험하네 마네 할 문제는 아닌 것같습니다.

정말 오토뷰의 말대로 GV60의 오버 성향으로 운전자가 위험을 느낀다면 소비자로써 당연히 현대측에 수정을 요구해야하고 오토기어의 말 대로 예측가능하고 컨트롤하기 쉬운 오버라 안전에 문제 없다면 그냥 즐기면 되죠.

그것 가장 잘 아시는 분들은 바로 GV60 오너입니다.

오너들이 안 위험하다고 하는데 위험하다고 말하는 것도 우스운 꼴이고, 반대로 오너들이 위험하다고 하는데 안 위험하다고 우기는 것도 우스운 꼴이 될테니까요.