댐퍼

댐퍼(damper)는 진동에너지를 흡수하는 장치이다. 제진기 또는 흡진기라고도 한다. 쇼크업소버가 주로 최초의 1행정에 대한 충격을 흡수 및 완하하는 데 비해 댐퍼는 그후의 진동 경과 및 정상 상태에서의 진동을 흡수한다. 그러나 실제로는 이 두 가지를 겸한 장치가 적지 않은데, 예를 들어 자동차 또는 철도 차량의 바퀴와 차체 사이에 장치되어 있는 서스펜션, 항공기가 착륙할 때 충격을 피하기 위하여 다리에 장축한 쇼크업소버 등이 있다. 그 외에 문이 급격히 개폐될 때의 소음을 방지하기 위에 문에 댐퍼를 장착하기도 한다. 또, 굴뚝이나 덕트에서 공기와 가스의 송풍량을 가감하기 위해 사용되는 문도 댐퍼라고 한다.

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역할

댐퍼는 서스펜션 내 스프링이 수축과 이완을 반복하는 과정에서 스프링 운동을 완화시키는 역할을 한다. 댐퍼 없이 스프링만 있게 되면 차체의 흔들림은 커지고 스프링의 반동이 줄어들 때까지 차체가 위 아래로 움직이게 된다. 댐퍼는 이러한 흔들림을 잡아주는 역할을 하고 있고, 댐퍼의 감쇠력은 승차감으로 이어지게 된다. 반대로 승차감을 부드럽게 하기 위해서는 댐퍼를 약하게 하는 것이 아닌 스프링의 강도를 높여 스프링의 반동을 줄일 수 있다. 댐퍼의 감쇠력이 너무 강하게 작용하면 스프링이 신축되지 않아 승차감이 나빠진다. 하지만 너무 약할 경우는 스프링 운동을 잡아줄 수 없어 승차감이 떨어진다. 결과적으로 다운스프링을 할 경우 스포티함과 다이내믹한 승차감은 향상되지만 코너링 중에 차체가 흔들림이 많아져 손상될 수 있고, 반대로 스프링을 딱딱하게 또는 댐퍼의 감쇠력을 높일 경우에는 안정성은 좋아지지만 승차감은 저하된다. 따라서 자동차 업체들은 승차감과 조종안정성 두 가지를 만족시키기 위해 댐퍼의 감쇠력 정도를 찾기 위한 노력을 계속하고 있다.

종류

• 유암식 댐퍼 : 프레임에 연결되는 피스톤과 차축에 연결되는 피스톤 사이에 오일이 들어 있고, 실린더가 두 개 있는 구조다. 노면 진동으로 인해 상하로 움직일 때 밸브를 통해 내외부 실린더로 오일이 이동하게 되는데, 오일이 이동하며 흐름 저항이 생기고 이 저항으로 진동 제어 작용을 한다.
• 가스식 댐퍼 : 유압식의 일종이지만 하나의 실린더에 댐퍼 밸브가 붙어 있는 피스톤이 왕복하며 오일이 밸브를 통해 상하로 이동하게 된다. 아랫부분에 고압의 질소 가스가 압축되면 제어 작용을 한다.

점검

댐퍼의 수명은 운전자의 운전습관에 따라 다르지만 보통 3년 또는 6만km 정도라고 알려져 있다. 댐퍼는 소모품으로 방지턱이나 요철이 심한 노면을 지날 때 직접적인 충격을 받기 때문에 꼼꼼한 점검을 해야 한다. 댐퍼는 타이어와 다르게 쉽게 노출되지 않아 육안으로 고장 여부를 파악하기 어렵다. 또한 오랜 시간에 걸쳐 점차적으로 성능이 저하되는 부품이기에 증상을 찾아내기 힘들다. 매일 타는 차량이라면 신체가 작은 변화에 꾸준히 적응해 나가기 때문이다. 하지만 댐퍼의 고장 또는 수명을 다하게 되면 몇몇 증상들이 나타난다. 갑자기 측면에서 바람이 부는 경우, 예로 인천대교처럼 옆에서 불어오는 바람이 많은 환경에서 차량이 쏠리는 느낌이 든다면 댐퍼의 문제를 예상해 볼 수 있다. 또한 고장난 댐퍼는 타이어를 효율적으로 지면에 밀착시키지 못해 비정상적인 마모를 만들기도 한다. 통상 휠 얼라인먼트 조정에 따른 문제로 부각되는 경우도 많지만 댐퍼가 타이어 마모에 영향을 줄 수 있다는 것도 알아두면 좋다. 더불어 서스펜션의 구성하는 부속 중 하나인 댐퍼는 타이어가 노면에 제대로 접지하도록 돕는다. 하지만 댐퍼의 수명이 다해가면 스티어링 휠 조작에 따른 차량의 움직임이 둔해지는 등 핸들링 성능이 저하되기도 한다. 댐퍼는 제동력에도 영향을 준다. 수명이 줄어든 댐퍼는 신품 대비 제동거리를 늘리는 것이 보통이다. 또한 ABS(잠김 방지 브레이크 시스템), ESC(차체 자세 제어장치) 같은 전자장비의 개입에도 영향을 준다. 댐퍼의 성능 저하가 ESC 작동 효율성을 낮춘다는 얘기다. 댐퍼의 성능 저하는 잦은 진동을 만든다. 승차감 측면에서 불리함이 커진다는 것이다. 대한민국의 자동차 제조사들은 시기에 맞춰 꾸준한 점검을 하고 약 10만 km 주행거리에 정도에 도달하면 교체를 고려하는 것이 좋다는 의견도 내놓는다. 댐퍼의 수명도 운전자의 주행 습관, 환경에 따라 달라질 수 있다. 때문에 주기적인 점검을 통해 제 성능을 이어갈 수 있도록 관리를 해주는 것이 중요하다.

참고자료

• 〈댐퍼 ( damper )〉, 《두산백과》
• 〈댐퍼 ( damper )〉, 《자동차 용어사전》
• 〈제진기 ( 制振器 , vibration damper )〉, 《자동차 용어사전》
• 카브로, 〈자동차 승차감을 높이기 위해 서스펜션이 아닌 '댐퍼(Damper)'를 조절하라〉, 《네이버 포스트》, 2017-07-24
• 금호타이어, 〈자동차의 승차감을 좌우하는 이것! 댐퍼(Damper)를 알아보자〉, 《금호타이어 공식 블로그》, 2017-10-11
• 전인호 기자, 〈댐퍼(Shock absorber) 고장, 이렇게 확인 하세요!〉, 《오토뷰》, 2018-07-02
• 자동차 미생 Auto Engineer American Life, 〈(레전드 소장영상) 한눈에 확 들어오는 서스펜션 스프링과 쇼바 댐퍼 적용원리〉, 《유튜브》, 2019

같이 보기

• 진동에너지
• 쇼크업소버
• 서스펜션

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