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샤시디자인
샤시디자인(車臺設計, chassis Design)은 자동차를 구조적으로 크게 나누면 차체(body shell/body)와 샤시로 나눌 수 있다. 여기서 말하는 샤시는 차량의 차체를 탑재하지 않은 상태를 말하는데 샤시디자인은 샤시를 디자인하는 것을 말한다.[1]
개요[편집]
샤시는 차량의 특정 부분이 아니며 때때로 이 용어는 기계의 지지 구조를 나타내는데 실제로 샤시는 자동차의 바퀴 및 베어링과 상호 작용하는 일련의 메커니즘이다. 이것은 자동차의 스티어링, 변속기, 댐핑 시스템 및 섀시를 결합한 장치이다. 이 모든 시스템은 공통적으로 연결되어 있으며 전체 차량이 움직일 수 있도록 작업이 동기화된다. 섀시에는 프레임과 파워 트레인 (엔진, 변속기 및 서스펜션)도 포함된다. 차에 완성 된 모습을 주는 보디가 있다. 자동차의 샤시는 또한 차량의 움직임과 기동이 의존하는 일련의 부품 및 어셈블리를 의미한다. 자동차 샤시의 주요 구성 요소는 앞뒤와 바퀴의 두 가지 서스펜션이다. 서스펜션은 주행 시 진동을 완화하거나 제거하는 데 필요하다. 샤시디자인 또한 중요한 역할을 한다. 덕분에 자동차는 도로의 모든 충돌을 부드럽게 극복한다.[2]
바디와 샤시[편집]
자동차의 구조는 바디(Body, 차체, 車體)와 샤시로 이루어진다. 바디는 자동차의 승객과 화물을 수용하고, 이를 외적인 요소로부터 보호하는 구조물이다. 또한, 사람이 자동차를 사용하기 위해 필요한 모든 의장품(좌석, 내외장재, 에어백 등)이 탑재되는 부분이다. 샤시는 자동차를 구성하는 가장 기본이 되는 토대로, 자동차의 주행과 자동차에 가해지는 모든 하중을 감당하는 역할을 하는 구조물이다. 자동차의 주행에 필요한 모든 구성요소들을 갖춘 샤시는 최소한의 의장품만 갖추면 주행이 가능하다. 자동차 역사의 초창기에는 자동차 제조사란 곧 자동차의 샤시를 제작하는 곳이었다. 바디를 포함한 그 나머지를 만드는 역할은 다른 곳의 몫이었다. 오늘날 영국이나 이탈리아 등지에 아직도 남아 있는 코치빌더(Coachbuilder)와 카로체리아(Carrozzeria) 등이 바로 이러한 일을 맡았던 이들이었다. 당시에 자동차를 구매하려는 사람은 먼저 자동차 제조사에 파워 트레인과 샤시의 제작을 의뢰하고, 그것이 완성되면 이를 코치빌더(혹은 카로체리아)에 맡겨 바디를 비롯한 각종 의장품을 제작 및 설치해야 비로소 완성된 자동차를 가질 수 있었다.[3]
샤시 구성[편집]
- 동력발생 장치(Power Unit 또는 Engine)는 자동차를 구동하기 위하여 동력을 발생시키는 장치로서 엔진 주요부, 연료장치, 윤활장치, 냉각장치 등으로 구성되어 있다.
- 동력전달장치(Power Train)는 동력발생 장치에서 발생된 동력을 구동 바퀴까지 전달하는 장치이며 클러치, 변속기, 감속 기어 등으로 구성되어 있다.
- 현가장치(Suspension)는 노면에서의 충격을 완화하여 승차감을 좋게 하는 것이며, 현가 스프링, 쇼크업소버 등으로 구성되어 있다.
- 조향장치(Steering)는 자동차의 주행 방향을 바꾸기 위한 장치이며, 자동차의 종류에 따라 다르나 조향 핸들, 조향 기어 박스 등으로 구성되어 있다.
- 제동장치(Brake System)는 주행 중인 자동차의 감속, 정지 그리고 정차 중인 자동차의 관성에 의한 이동을 방지하는 주차 기능을 담당한다. 발로 조작하는 풋 브레이크(Foot Brake)와 손으로 조작하는 핸드 브레이크(Hand Brake)가 있다.
- 휠과 타이어(Wheel and Tire)는 휠은 타이어가 설치되는 부분이며, 타이어는 노면과 직접 접촉되어 주행을 하는 부분이다. 타이어는 자동차의 하중 부담, 완충, 구동력과 제동력 등을 발휘하는 기초 부품이라 할 수 있다.[4]
자동차 디자인 단계[편집]
- 디자인 콘셉트 단계는 스타일 이미지를 설정하거나 기획 목표를 향해 스타일링의 방향을 어떻게 특징 지우는가를 결정하는 작업으로 기획의 목표에 대한 고객의 속성, 취향, 사용목적, 사용방법, 경쟁 차 특징, 스타일링 경향 등의 관련 자료를 폭 넓게 수집하고 그 목표의 배경을 충분히 인식한다. 이를 위해 4~6명으로 구성된 디자인팀이 적당한 테마를 설정하여 자유로운 토론으로 이미지를 명확하게 하고 공통된 방향을 모색한다. 이때 경쟁차를 보면서 도화지에 스케치도 그리고 알기 쉬운 문장으로 다른 사에게 이미지가 솟아나게 한다. 이때 보통 수 천장의 이미지 스케치가 그려진다.
- 아이디어 전개 단계는 설정된 이미지를 구체적인 아이디어 스케치로 기본적인 레이아웃을 설정하여 스타일 측면에서 검토한다. 설계 레이아웃과 스타일 이미지가 서로 부합되지 않아 이미지가 붕괴되는 경우가 생기기도 한다. 이를 위해 1:1의 테이프 드로잉과 1:1 테이프 렌더링으로 스케일 모델을 만든다. 렌더링(Rendering)이란 많은 idea sketch 가운데서 선택된 아이디어를 기초로 이미지를 구체화한 형상으로 표현하는 것이다. 이때 조형적•기술적 현실을 가미한 형상으로 표현하기 위해 자동차만이 아닌 배경도 넣어 스타일의 이미지를 북돋는 수법이다. 또 스케일 모델(Scale Model)이란 입체조형 검토 작업으로 통상 1/5 축척으로 만들어진다.
- 품명 단계는 모델을 확정하고 디자인을 최종 결정하기 위해서는 각 단계마다 테이프 드로잉이나 클레이 모델로 필요한 의사결정을 해야 하며 최종적인 의사결정을 받기 위해서는 풀사이즈 보드에 테이프 드로잉을 하고 레이아웃 그림으로 거주성, 기계성 법규 등을 검토하여 최종적인 1/1 클레이 모델(Clay Model)을 만든다. 가장 실차에 가까운 형태로 내외장과 색채 등 전체가 실차처럼 마무리가 끝난 모델로 프레젼테이션을 한다.
- 선도 단계는 디자인이 통과되면 스튜디오 엔지니어와 설계 엔지니어에 의해 선도 작업이 시작된다. 선도(線圖)는 승인된 디자인의 차체 형태와 주요 외장 부품의 모양을 보여주는 도면이다. 차체 모양을 3차원 측정기로 읽은 수치 테이프를 자동 선도기에 입력해 3면도를 만든다. 선도에는 스타일 상의 디자인의 의도가 표현되어 있다. 그러나 설계나 생산기술에서 요구하는 모든 조건을 반영한 것이 아니기 때문에 부품 간섭, 단차, 간격, 모양, 생산기술의 문제점인 가공성, 생산성 등을 해소하기 위한 설계와 시작 시험이 계속 이루어져야 한다. 선도는 연구용 풍동 모델, 시작 목형 등의 NC가공, 부품 현도 작성, 금형설계 가공에 이르기까지 폭 넓게 활용된다.
- CAS(Computer Aided Styling)은 종전까지 디자인 단계 중 스타일링의 중심인 렌더링과 테이프 드로잉은 물론 선도 작업까지 주로 수작업으로 이루어지던 작업을 컴퓨터 장비를 이용한 스타일링(CAS)으로 대체하였는데 이를 CAID(Computer Aided Industrial Design)라고도 한다. CAS에 의해 엔지니어링 작업 기간이 단축되었고 스타일링 품질이 크게 향상된다.[5]
관련기사[편집]
- 미니카를 가지고 놀던 아이가 30~40년 뒤 어른이 돼 전기차를 타고 있다는 점이 재밌다. 전기차 시장은 그동안 성장이 더뎠지만 올해부터 보급 속도가 빨라질 것으로 전망된다. 올해 국내 출시될 신차 60여 종에서 12종 이상이 전기차다. 5대 가운데 1대다. 신차 80 여종 가운데 4종이던 지난해와 대비된다. 전기차 보급에 발목을 잡은 선택지 부족이라는 문제가 점차 해소될 것으로 전망된다. 전기차 전용 플랫폼이 도입되면서 제조의 중요성은 줄었다. 부품 모듈화로 설계 복잡도가 낮아짐에 따라 생산효율이 높아졌다. 신생 기업이 이전보다는 쉽게 자동차 시장에 뛰어들 수 있는 것도 이 때문이다. 바퀴에 구동모터를 통합 장착하는 인휠 모터 까지 적용하면 다양한 디자인을 더 쉽게 채택할 수 있다. 생산이 쉬워지는 만큼 이제 경쟁의 관건은 디자인과 서비스로 이동한다. 공간 효율성이 높으면서도 소비를 자극할 디자인을 꾸준히 발굴해야 한다. 운전대가 사라지는 완전 자율주행차에선 인테리어가 거의 모두를 좌우할 수도 있다. 가전사와 협력하는 등 다양한 시도로 시장 수요를 파악해야 한다.[6]
- 현대모비스 글로벌 OE 영업부문 악셀 마슈카 부사장은 “미국 자동차 산업의 상징과도 같은 디트로이트에서 화려하게 부활한 오토쇼라는 의미에 더해, 전기차와 자율주행차 등 미래차 격전지인 북미 시장에서 새로운 수주 기회를 발굴하기 위한 차원”이라고 밝혔다. 특히 미래차 분야 신기술은 모두 양산 가능한 형태로 차세대 전기차용 통합 샤시 플랫폼(eCCPM)이 주목받을 전망이다. 샤시 플랫폼은 전기차 제작을 용이하게 돕는다. 예컨대 크기를 자유롭게 조절할 수 있는 샤시 알루미늄 프레임에 제동, 조향, 현가, 구동, 배터리 시스템을 모두 결합한 시스템이다. 차량의 크기에 따라 플랫폼 형태를 조절할 수 있기 때문에 전기차 기반의 PBV(목적 기반 모빌리티)에 적합하다.[7]
동영상[편집]
각주[편집]
- ↑ 〈섀시〉, 《두피디아》
- ↑ 〈자동차 섀시〉, 《아브토타키》
- ↑ 박병하, 〈자동차의 뼈대를 알아보자〉, 《모토야》, 2017-06-14
- ↑ 〈섀시〉, 《나무위키》
- ↑ 〈디자인 단계(Design Phase)〉, 《티스토리》
- ↑ 박진형 기자, 〈미래차, 디자인·서비스가 중요〉, 《전자신문》, 2021-01-13
- ↑ 손재철 기자, 〈미국 부품 산업 공략 현대모비스, 북미 오토쇼 첫 참가 전기차·자율차 코리아 내공 선보인다〉, 《스포츠경향》, 2022-09-06
참고자료[편집]
- 〈섀시〉, 《나무위키》
- 〈섀시〉, 《두피디아》
- 〈자동차 섀시〉, 《아브토타키》
- 〈디자인 단계(Design Phase)〉, 《티스토리》
- 손재철 기자, 〈미국 부품 산업 공략 현대모비스, 북미 오토쇼 첫 참가 전기차·자율차 코리아 내공 선보인다〉, 《스포츠경향》, 2022-09-06
- 박진형 기자, 〈미래차, 디자인·서비스가 중요〉, 《전자신문》, 2021-01-13
- 박병하, 〈자동차의 뼈대를 알아보자〉, 《모토야》, 2017-06-14
같이 보기[편집]
