대부분의 튜닝은 장점과 단점이 서로 상충하는 관계에 있습니다.
어떤 장점을 위해서는 단점이 생기는 것을 감수해야 하죠.
예를들어 엔진 출력을 높이면 가속이 빨라지긴 하지만 연료소모가 심해지고 내구성도 나빠집니다.
그런데 단점이 거의 없는 튜닝이 한가지 있습니다. 바로 경량화죠.
오늘 보배드림이야기에서는 궁극의 튜닝, 경량화에 대해 이야기해보도록 하겠습니다.
미국 SSC 테크니컬 어시스턴스 프로그램에서 진행한 경량화 테스트 장면.
이 차는 원래 0-60마일 가속에서 8.6초를 기록했지만,
사진과 같은 모습까지 철저히 경량화 한 후 0-60마일 가속 5.8초를 달성했습니다.
떼어낸 부품이 무려 이만큼! 약 500kg 정도 감량했다고 합니다.
경량화의 효과
자동차는 모든 동작에서 차체 무게(질량)에 영향을 받습니다.
그리고 대부분의 경우 무게는 동작에 악영향을 끼칩니다.
따라서 차는 가벼우면 가벼울수록 민첩한 동작을 보입니다.
- 가속력 증가
차량의 가속력은 1kg당 몇마력이 가해지는가로 표현할 수 있습니다.
무게가 줄어들면 단위무게당 가해지는 힘이 커지므로 가속력도 눈에 띄게 증가합니다.
- 연비 증가
가속에 필요한 연료 소모량이 줄어들기 때문에 연비도 좋아집니다.
- 최대속도 증가
가속력 증가에 따라 최고속도도 증가합니다.
단, 속도가 아주 빠른 경우엔 공기저항의 영향이 커지기 때문에
최대속도 증가량은 적을 수도 있습니다.
- 코너링 성능 증가
코너링시 차체 쏠림(롤링)이 적어지고 선회속도가 증가합니다.
- 브레이크 성능 증가
더 적은 힘으로도 효과적으로 차체를 멈출 수 있습니다.
- 타이어 내구성 증가
가속, 코너링, 브레이킹 등 차체 움직임이 타이어에 가하는 부담이 적어져 내구성이 증가합니다.
경량화의 단점
큰 단점은 없는 경량화지만, 그래도 아예 없는 것은 아닙니다.
- 밸런스 붕괴 위험
일반적인 수준에서 경량화의 대상들은 대부분 실내나 차량 뒤쪽에 몰려 있습니다.
중량물이 앞쪽에 쏠린 차량, 특히 FF차량인 경우 지나치게 경량화를 하면
전후 무게밸런스가 앞쪽으로 너무 치우쳐 차량 움직임을 방해할 수도 있습니다
- 편의성 저하
대체로 경량화 대상은 주행과는 관계없는 탑승자 편의를 위한 것들입니다.
일상생활에서 사용하는 차라면 편의성을 해치지 않는 선에서 경량화를 하는 것이 좋습니다.
계기판을 제외한 모든 내장재를 떼어내버린 하드코어 경량화.
보기만해도 불편해 보이죠?
- 차체 강성 저하
윈도우나 시트 등 실내 부품도 어느정도 차체 강성을 보조하는 역할을 하고 있습니다.
차체 강성 저하를 방지하기 위해서는 바디 강화나 롤케이지 장착등
강성 향상 튜닝을 같이 실시하는 것이 좋습니다.
다양한 경량화 방법
가장 쉬운 경량화는 차량 내장재를 떼어내 버리는 것입니다.
차량 내장재는 빨리 달린다는 목적으로 보면 그저 움직임을 방해하는 짐밖에 되지 않습니다.
이런 방법의 경량화의 장점은 별도의 비용이 들지 않는다는 점.
그리고 원한다면 원래대로 복구가 가능하다는 점이죠.
* 주의
여기서 소개하는 튜닝에는 구조변경을 거쳐야 하거나 도로주행이 불가능한 튜닝도 있습니다.
예를들어 시트 탈거는 승차인원이 변경되는 것으로 구조변경을 반드시 받아야 합니다.
-비상용 타이어, 비상용 공구
비상용 타이어가 있다면 떼어내서 따로 보관합니다.
타이어 사이즈에 따라 다르지만 20kg이상 경량화가 가능합니다.
일상생활에서도 사용하는 차량이라면 펑크패치와 발펌프로 대체합니다.
서킷 주행을 하는 것이라면 타이어와 공구를 피트에 내려놓고 주행을 하면 됩니다.
-시트
실내에서 경량화 효과가 가장 좋은 것은 시트.
보통 조수석 시트 하나에 20kg정도 합니다.
특히 전동 시트인 경우엔 3~40kg에 육박하기도 하므로 효과가 큽니다.
뒷좌석 시트 역시 상당한 무게를 줄일 수 있습니다.
탑승객이 있다면 버킷 시트 등 가벼운 재질의 시트로 교체합니다.
-오디오 탈거
스피커 무게를 합치면 상당한 양이 됩니다. 고급차량의 큼직한 스피커일수록 더 무겁습니다.
-내장재 탈거
플로어 커버, 도어트림, 각종 트레이류, 센터페시아 등 주행에 관계없는 편의 부품을 모조리 탈거합니다.
-경량 패널
보닛, 펜더, 루프 등 차체 외관의 넒은 면적을 차지하는 철판을 경량소재로 교체합니다.
제조방법에 따라 다르지만 보통 철판 > FRP > 카본 순으로 가벼워집니다.
- 롤 케이지 등 차체 강화 작업
롤케이지는 그 자체로는 무게를 증가시키기만 할 뿐이지만,
늘어난 차체 강성만큼 기존의 무거운 강성 멤버를 제거할 수 있게 됩니다.
섀시의 한 부분을 통째로 제거하고 스페이스프레임으로 대체하는 경우도 있습니다.
- 경량 부품으로 교체
휠, 에어 인테이크 박스, 주철매니폴더 등 필요없는 차량 부품을 탈거하거나 경량 부품으로 교체합니다.
특히 엔진부품 등 구동계의 경량화는 조금이라도 효과가 큽니다.
-폴리카보네이트
전면, 측면, 후면 유리를 제거하고 가벼운 폴리카보네이트 재질로 교체합니다.
또 이 과정에서 쓸모없게 된 창문 동작용 부품을 전부 탈거합니다.
창문 동작이 불가능해지므로 폴리카보네이트 위에 작은 여닫이 창을 다는 경우도 있습니다.
- 공조기 탈거
공조기, 특히 에어컨 관련 부품은 상당히 무겁습니다.
레이스중에는 쾌적함을 항상 유지할 필요가 없으므로 탈거합니다.
드라이버가 현기증을 느낄 정도로 더운 경우 수냉자켓, 쿨링자켓을 이용합니다.
- 파워스티어링 제거
파워스티어링은 그 자체 무게도 무게지만 엔진힘을 항시 일정부분 소모하는 부품입니다.
제거하면 핸들이 무거워지긴 하지만 주행시 노면정보를 여과없이 전달받을 수 있는 장점도 있습니다.
-배터리 교체
배터리를 최소한의 용량을 가진 것으로 교체합니다.
어차피 레이스카는 전기 쓸 부분이 별로 없기 때문에 간신히 시동만 걸릴 정도면 충분합니다.
트랙 레이스카인 경우 시동장치까지 모두 제거하고 배터리 대신 슈퍼컨덴서를 쓰는 경우도 있습니다.
(시동은 별도의 스타터가 있어야만 걸립니다)
- 섀시 리빌트
스팟용접 추가, 롤케이지 등으로 차체강성을 보강한 뒤 필요없는 부분을 잘라냅니다.
-스페셜 섀시
경량화의 끝. 아예 차체 자체를 새로 제작합니다.
랠리카나 GT레이스카 같은 경우 겉모양은 양산차와 비슷하나
내부는 아예 처음부터 새로 만든 경우가 상당히 많습니다.
레이스카 전용 섀시를 제작하면 엔진위치, 차고 등
지오메트리에 영향을 주는 부분은 크게 수정할 수 있습니다.
불필요한 부분은 애초에 만들지 않으므로 차체 무게도 현격히 가벼워집니다.
이제 순정차도 경량화 시대
최근 자동차 제조사들이 가장 관심을 가지고 있는 부분 중 하나가 바로 경량화입니다.
경량화는 성능을 그대로 유지하면서도 연비, 환경성능을 높일 수 있는 방법이기 때문이죠.
포드 F-150 픽업트럭
최근 포드는 자사의 픽업 트럭에 알루미늄 차체를 도입하겠다고 발표했습니다.
포드는 주력 기종인 F-150을 알루미늄으로 제작할 경우
전체적으로 무게를 약 700파운드(약 300kg)를 줄일 수 있을 것이라고 전했습니다.
튼튼함이 생명인 픽업 트럭에 알루미늄 차체를 도입한다는 소식에
내구성이 약해지지 않을까 하는 우려의 목소리도 있지만,
알루미늄에 적합한 차체설계로 극복할 수 있을 것으로 기대됩니다.
오늘 이야기한 부분들은 차량 소유자가 할 수 있는 경량화에 초점이 맞추어져 있지만,
자동차 제조사들은 각종 신기술을 도입하여 편의성을 해치지 않고도
경량화를 달성해 내려고 노력하고 있습니다.
더욱 가볍고 튼튼한 소재의 개발로 환경을 해치지 않으면서도
고성능을 발휘하는 자동차를 만날 수 있을 그날이 기대가 됩니다.
오늘 보배드림 이야기는 여기서 마치겠습니다.
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