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이번 포스팅은 우리가 매일 타고 다니는 자동차가 어떠한 방식을 통해 굴러가며 특히 4륜구동 자동차의 원리 및 4륜구동 시스템에 대해서 언급하겠습니다.


일반적으로 우리가 알고 있는 자동차는 타이어 4개를 통해 굴러갑니다. 물론 꼭 4개는 아니구요. 오토바이부터 시작하는 2륜자동차부터 시작해서 타이어를 6개 이상 장착하는 화물차와 버스까지 다양하지만 우리가 자주 접하고 구입하는 자동차는 거의 대부분 타이어가 4개인 4륜차가 거의 대부분일겁니다.


그럼 자동차는 어떤방식을 통해 동력을 전달받아 굴러갈까요?


대부분 다 아시겠지만 자동차는 크게 세가지의 구동방식을 가지고 있습니다.


자동차의 프론트부분 본넷 안쪽에 엔진이 장착되어 있고 엔진에 붙어있는 트랜스엑슬 내부의 차동기어에서 하프샤프트를 통해 구동력을 전달하는 전륜구동, 그리고 엔진과 미션이 세로배치되어있고 프론트 부분에 장착된 엔진부터 리어 드라이브 엑슬까지 구동축이 가로질러 동력을 전달하는 후륜구동, 그리고 전륜과 후륜이 모두 구동되는 4륜구동시스템 크게 세가지로 나누어집니다.


4륜구동 시스템은 크게 두가지로 나누어집니다. 하나는 운전자가 임의로 구동시스템을 바꿀수 있는 파트타임(Parttime), 그리고 온로드 주행안전성에 초점이 맞춰진 AWD시스템입니다. 


기본구동력이 50:50인 파트타임 4WD시스템


주로 험로를 주파하는 SUV에 맞게 설계된 파트타임 4륜구동 시스템은 과거 2차세계대전 미국의 군용차로 생산되어 험로등을 용이하게 주파하고 다녔으며 주행조건에 따라 운전자가 임의로 구동시스템을 바꿀수 있었습니다.


파트타임4WD시스템은 구조가 간단하고 정비성이 용이하여 생산단가가 낮아 가볍다는 장점을 가지고 있습니다만 기본적으로 전후 50:50의 구동력을 분배하며 구동력이 고정되기 때문에 고속으로 코너를 돌때 후륜쪽에 슬립이 발생할 가능성이 높은편입니다.


따라서 온로드 주행에는 맞지않는 시스템이며 우리나라의 경우 쌍용자동차에서 무쏘와 뉴코란도를 거쳐 현재 쌍용에서 생산되는 SUV모델에서 선택적용되고 있으며, 기아자동차는 작년초까지 생산된 구형쏘렌토 그리고 플래그쉽 SUV모델이라 할수 있는 모하비, 현대자동차의 경우 테라칸까지 적용되었습니다.




상시 4륜 시스템인 풀타임(Fulltime) 4WD시스템
풀타임 4WD시스템은 말그대로 항상 4륜구동으로 주행한다는 뜻이며 다른말로 AWD(All-Wheel-Drive)시스템이라고도 합니다.


파트타임4WD시스템과 달리 온로드 주행안전성이 높고 특히 빗길이나 눈길등 악천후가 기상조건에서 주행할때 큰 효과를 발휘할수 있는 시스템입니다. 


AWD시스템은 파트타임4WD 구동방식에 비해 무거운 편이며 연비 및 가속력이 떨어진다는 단점을 지니고 있습니다. 그리고 설계가 복잡한 편이어서 정비성이 좋지않고 유지비가 더 들어갑니다.


그럼에도 대부분의 자동차메이커에서는 전륜 혹은 후륜구동 기반 승용차모델을 바탕으로 AWD라인업을 포함해서 판매하기도 합니다. 최근 지구온난화로 인해 조금이라도 연비를 높이려고 안간힘을 쓰는 자동차메이커에서 연비가 불리한 AWD구동시스템을 지상고가 높고 험로주파가 용이한 SUV가 아닌 승용차에도 장착하여 판매하고 있는 실정입니다.


위 사진의 차량은 할덱스라는 4세대AWD시스템이 적용된 사브의 9-3X웨건입니다. AWD시스템은 언제부터 자동차에 적용되었을까요? 여러분도 아시다시피 콰트로시스템 하면 바로 떠오르는 독일의 럭셔리자동차 브랜드 아우디(Audi)입니다.


최초의 AWD시스템의 선구자 아우디 콰트로(Audi Quattro)
아우디는 1956년 다목적4륜구동자동차 뭉가를 개발하여 아우디 콰트로의 기초를 닦았지만 열악한 재정으로 경쟁브랜드인 독일의 메르세데스 벤츠에게 대부분의 주식을 팔아 경영권이 한때 벤츠로 넘어가기도 했습니다.


다목적 차량인 뭉가는 군용으로도 많이 쓰였으며 1968년 단종되었습니다. 그후로 한동안 이렇다할 4륜구동 차량을 생산하지 않다가 1980년 제네바모터쇼에서 센터 디퍼런셜을 장착한 기계식4륜 시스템인 콰트로를 장착한 아우디80을 세상에 발표하게 되었으며 그후 아우디80은 올해의 차에 선정되며 본격적으로 AWD시대를 열었습니다.


처음 기어방식의 콰트로 시스템을 채택한 아우디는 구동분배시스템을 75:25부터 25:75까지 자유로운 분배를 할수 있었으며 온로드 방식에 적합하게 나왔기 때문에 어떠한 주행영역에서도 높은 안전성을 보장했습니다. 그후 1982년부터 1984년까지 열린 WRC대회에서 아우디는 콰트로라는 신무기를 장착하면서 우승을 하기도 했습니다.


아우디가 처음 콰트로시스템을 선보일때 당시 경쟁브랜드에서는 "왜 짚차에나 어울리는 4륜구동 시스템을 승용차에 적용했는가?"라며 의문을 제기하기도 하였고 또는 비웃기도 하였습니다.



그러나 WRC에서 아우디 콰트로 랠리카의 우승으로 경쟁업체에서도 AWD연구에 본격적으로 착수하게 되었고 이후 1985년 BMW의 엔트리 승용 라인업인 3시리즈에 AWD시스템을 장착한 325iX를 선보였으며 같은해 메르세데스 벤츠에서도 E클래스에 AWD시스템을 탑재하였습니다.


곧이어 포르쉐, 폭스바겐에서도 AWD시스템을 탑재한 승용모델을 내놓았으며 그후 대부분의 자동차브랜드에서 AWD시스템을 적용한 승용모델을 선보이게 되었습니다.


우리나라에서 AWD가 적용된 최초사례를 살펴보면 현대정공에서 생산한 7인승 다목적차량 싼타모가 AWD라인업을 판매를 하기도 했지만 우리나라의 경우 4륜구동 시스템을 SUV나 짚차등에 쓰이는 걸로 인식했기 때문에 1990년대 싼타모를 AWD시스템이 소개되었음에도 싼타모를 제외한 나머지 승용차모델에서 AWD를 접하는것은 거의 불가능에 가까웠습니다.


최근에 쌍용자동차가 체어맨W에 벤츠 E클래스 4Matic기반의 AWD시스템을 탑재한 라인업을 선보였지만 판매량은 미미한 수준입니다.


작년말에 나온 기아자동차의 준대형세단 K7에서도 AWD시스템을 탑재한 라인업을 선보인다는 소문이 들려왔지만 현재 AWD시스템이 적용된 라인업은 아직 없으며 차후에 AWD시스템이 포함될수도 있다고 하지만 아직 미정입니다.


지금까지 간단하게 4륜구동 시스템 종류 및 역사를 살펴보았는데요. 다음편에서는 AWD시스템을 제조하는 회사 및 기술, 그리고 적용되는 차량등을 소개하겠습니다.
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Posted by 레드존


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