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2021년 8월 27일 (금) 11:10 판
루프(Roof)는 자동차의 윗부분에 씌우는 덮개 패널이다. 자동차의 지붕으로서, 공기 저항 및 배수의 효율을 높이기 위해 모서리 부분이 곡선으로 기울어져 있으며, 루프 패널의 일부분을 개폐할 수 있도록 한 선루프 차량도 있다.
목차
종류
루프박스
루프레일과 루프랙 등 기초적인 장비가 설치되었다면 이제 루프 위에 물건을 싣는 일만 남았다. 가장 대표적인 것은 루프박스이다. 루프박스의 경우 캐리어와 비슷한데 소재도 플라스틱, 파이버글래스 등으로 보급형과 고급형이 있다. 루프박스의 경우, 단단하기 때문에 흔들림이 있는 물건들을 싣기에 적합하다. 루프박스의 단점으로는 단단하기 때문에 박스 크기보다 더 큰 물건을 실을 수 없으며 또한 루프랙이 없다면 설치가 불가능하다.[1] 또한 다양한 소재와 다양한 디자인의 루프박스가 시중에 유통되고 있으며 루프백과 달리 단단한 외형으로 더 작거나 조심스러운 물건들도 실을 수 있다는 장점이 있다. 또 루프랙이 무조건 설치되어 있어야 장착이 가능하여 초기 장착비용이 약간 높다.[2]
루프백
단단한 캐리어처럼 생긴 로프박스와 달리 부드러운 소재의 루프백이 있다. 루프백의 경우, 루프백으로 문틀에 고정할 수 있고 좌우 루프레일에 묶어서 사용할 수 있다. 그리고 제한적인 루프박스와 달리 꽉 채워서 짐을 넣을 수 있기 때문에 더 많은 짐을 싣을 수 있다.[1] 또하나 직물로 만든 소프트 타입의 캐리어이기 때문에 기본적으로 가방처럼 외형이 단단히 고정되어 있지 않아 취급이 조심스러운 물건은 싣기 곤란한 편이다. 루프레일과 루프랙에 고정하여 좌우와 앞위 모두 고정한 것이 가장 안정적인 거치 방법이지만 급하게 부피가 큰 짐을 옮기기 위해 루프 레일에만 고정하거나, 혹은 문틀로 고정 줄을 넣어 차체에 바로 고정하는 경우도 있다. 이러한 경우는 단거리, 혹은 다른 방법이 없을 때를 위한 응급수단이지만 자동차 루프가 벗겨질 수 있다.[2]
루프텐트
요즘은 자연에서 차량 안에서 숙박하는 차박이 유행인데 차박에 유용하게 쓰일 수 있는 루프텐트는 차량을 원하는 곳에 정차시킨 후, 루프 위에 텐트를 설치하는 방식이다. 원터치텐트처럼 설치가 가능하기 때문에 간편하게 사용할 수 있다. 가장 큰 장점은 캠핑을 떠났을 때 내가 원하는 장소에서 설치하고 숙박까지 할 수 있다는 것이다.[1] 또한 텐드 자체를 지붕 위에 올릴 수 있어 내가 원하는 곳이라면 어디에든 차를 세워 텐트를 펼쳐 캠핑을 시작할 수 있다. 캠핑카보다는 덜 직관적이지만 보다 손쉬운 아웃도어 생활을 즐길 수 있다. 하지만 자동차가 들어가지 못하느 ㄴ곳에서는 캠핑하기가 어렵고 루프텐트 자체를 활용하기 어려워 지는 단점이 있다.[2]
루프레일/루프랙
루프레일은 자동차 지붕의 가장 기초적인 옵션이다. SUV의 차량의 경우에는 대부분 차량 구매 시, 옵션으로 선택이 가능하지만 차체가 작은 승용차의 경우에는 옵션에 없는 경우가 일반적이다. 루프레일이 있다고 해서 바로 짐을 싣을 수 있는 것은 아니다. 루프레일은 루프랙이라는 장치를 고정하기 위한 것이고 루프랙은 루프레일과 달리 가로 막대 형태로 루프레일에 루프랙을 설치하는 것이 기본이다. 차체가 작은 승용차의 경우는 자동차에 픽스포인트라는 장치가 있는 차종이 있다. 픽스포인트는 루프랙을 설치할 수 있도록 볼트홀로 고정한다.[1] 또한 루프랙과 루프레일이 함꼐 연결 되었을 때 비로소 자전거, 서핑보드, 캐리어 등을 실을 수 있는 짐받이로서의 기능을 수행할 수 있다. 하지만 간혹 루프랙 없이 푸르레일에 줄을 묶어서 루프 위에 바로 짐을 실어도 괜찮다고 생각하는 사람들이 있는데 공기 저항을 위해 완만한 곡선 위주로 설계된 루프 위에, 매끄럽게 마감된 도장면을 타고 짐이 앞뒤로 미끄러질 수 있기 때문에 매우 위험하다.[2]
- 루프랙 고정 방식
- 클램프: 클램프를 사용하면 지붕 위에 아무런 장치가 없는 차량에 루프랙을 설치하고 자동차의 문틀을 잡아줄 수 있다. 이 경우에는 루프레일 없이 바로 랙을 설치할 수 있으며, 불필요시 쉽게 제거할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 순정이 아니기 때문에 자신의 차량과 호환이 되는지 규격 등을 꼼꼼히 따져보아야 한다.
- 픽스포인트(fixpoint): 우리나라보다 오토캠핑의 시작이 빨랐던 서양에서는 오래전부터 루프랙을 장착할 수 있는 픽스포인트가 일반 4도어 차량에도 설계되어 출고되어 왔다. 차체의 지붕 부분에 루프랙을 고정시킬 수 있는 볼트 홀이 준비되어 있어, 어렵지 않게 순정 옵션처럼 차에 루프랙을 설치할 수 있다. 최근에는 현대의 i30, i40 등의 해치백을 선두로 국산 차량에서도 픽스포인트가 적용된 차량이 출시되고 있다.[2]
- 연료 소비
루프랙은 짐을 실을 때는 좋지만 단점도 있다. 우선, 소음이 심하다. 저속에서는 크게 느끼지 못하지만, 속도가 오르면 지붕에서 바람 소리가 심하게 들린다. 바라 ㅁ소리가 심하다는 것은 저항을 받는다는 뜻이고 자연스레 연료소모량도 늘어난다. 미국의 로렌스버클리국립연구소(Lawrence Berkeley National laboratory, LBL)에서 이에 대해 흥미로운 결과를 발표했는데 2015년 미국에서 주행 중인 자동차(트럭 제외)를 기준으로 했을 때 운행 중에 일어나는 전체 연료소비량의 0.8%가 루프랙 때문에 일어났다고 밝혔다. 0.8%라면 아주 작은 비율이라고 생각할 수 있지만, 절댓값으로 환상했을 때 1억갤런(약 3억 7,854리터)에 이르는 막대한 양이다. 국내에서 월간 소비되는 총 기름양의 3분의 1이 넘는 수준이다. 또, 이 루프랙의 형상에 따라서 최대 25%의 유류비를 더 쓰게 될 수도 있다고 말했는데 대부분 운전자들이 물건이나 자전거를 붙이지 않은 상태에서도 습과적으로 루프백을 차에 붙이고 다니는 것이 문제라고 지적했다. 이런 행동을 막는 아주 간단한 방법으로도 막대한 기름을 절약할 수 있다는 것이다. 루프액에 대한 정부 규제를 통해서 얻을 수 있는 에너지의 절약이 2040년까지 연료전지차의 보급을 통해서 얻을 수 있는 효과보다 최대 6배 이상, 전기차 보급으로 기대하는 가솔린 절약의 40%에 이른다고 전망했다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해서 자동차 회사들이 루프랙을 손쉽게 떼었다 붙였다 할 수 있게 만들거나 공기저항을 최소화할 수 있도록 설계할 필요가 있다고 밝혔다.[3] 또한 지엠(GM) 그룹의 자동차 브랜드 중 하나인 뷰익(Buick)은 자사의 왜건 모델인 리갈 투어 X(Regal TourX)에 루프레일을 장착하고 록히드마틴(Lockheed Martin)의 저속 풍동 시험장에서 시험을 실시했다. 리갈 투어 X 모델의 북미 기준 복합연비는 10.2km/l다. 먼저 루프레일을 장착했을 때 연료 효율 감소량이 약 7%로 측정됐다. 이를 연비로 환선하면 대략 0.85km/L 수준의 감소를 뜻한다. 여기에 패들 보드를 싣거나 툴레의 러기지 캐리어를 장착하자 연료 효율이 19%fh 감소했다. 2.33km/L 수준의 연기가 감소한 것이다. 산악자전거와 카약, 그리고 공기를 가득 채운 대형 수영 튜브를 장착하고 계측한 결과 연료 효율은 더 나빠졌다. 산악자전거는 31%에 해당하는 3.82km/L의 효율 감소를 보였고 카약은 28%(3.40km/L) 그리고 대형 수영 튜브는 34%로 4.25km/L 가량 떨어지는 연비를 갖게 했다. 레저 활동을 이유로 다양한 루프 장비가 필요할 수도 있지만 이들이 연비를 크게 떨어뜨린다는 것을 감안해 일상에서 이용하는 경우라면 탈착 후 주행하는 것이 좋다.[4]
선루프
선루프는 일반적으로 차량 지붕과 같은 금속으로 되어 있으며, 이를 열고 닫을 수 있는 것을 말한다. 그 외에 고정된 유리로 된 지붕을 문루프라고 하며 이를 열고 닫지는 못하지만 대신 별도의 차폐막이 있어 이를 통해 빛을 차단할 수 있다. 최근에는 이 두가지 형태를 혼합한 형태로 유리까지 개폐가 되는 복합형 선루프들이 많이 보이며, 선루프와 문루프 그리고 복합형태를 모두 통틀어서 선루프로 부르고 있다.[5]
틸트업
틸트업 방식은 유리 혹은 차폐막의 한쪽이 살작 들려지는 상태로 제한적인 개방감을 제공한다. 개방 면적은 적지만 환기에는 충분하며 슬라이드 방식이나 다른 방식에 비해 비용이 저렴하고 고장 및 유지에 대한 부담이 적다.[5]
슬라이드
슬라이드 선루프는 틸트업 선루프에 비해 개폐 면적이 넓고 개방감이 크며, 대신 차폐막 혹은 유리를 자도으로 움직여주는 모터가 따로 들어가 있어 가격 및 수리에 대한 부담이 있다. 슬라이는 방식은 두 가지로 자동차 지붕 위로 차폐막 혹은 유리를 들어 올리는 아웃 슬라이드 방식과 지붕 내부에 별도의 공간이 있어서 차페막 혹은 유리를 빈 공간에 수납하는 인 슬라이드 방식이 있다.[5]
파노라마
파노라마 선루프는 일반 선루프와 달리 앞좌석 뿐만 아니라 뒷좌석에도 개방감을 줄 정도의 큰 선루프를 사용하는 방식이다. 개방형과 고정형으로 나뉘며 개방형의 경우 일반적으로 앞쪽 절반의 유리가 열리면서 뒤쪽 유리 위로 올라가는 방식이다. 압도적인 개방감을 자랑하지만 가격 역시 다른 선루프 방식에 비해 높은 편에 속한다.[5]
캔버스탑
캔버스캅 선루프는 재질이 기존의 유리나 금속이 아닌 천으로 된 선루프를 말한다. 국내에서는 찾아보기 힘들며 날씨와 소음에 영향을 크게 받는 방식이다.[5]
- 장점
변화 및 발전
꼭 오픈카가 아니더라도 썬루프와 파노라마 루프는 작은 차에도 개방감을 극대화하는 옵션이다. 자동차의 역사 만큼 다양항 오픈카와 선루프가 있었다. 90년대까지만 해도, 버스에서는 통풍만을 위해 디자인된 철제 루프도어가 있었다. 이 형태가 초기 형태의 선루프이다. 현재처럼 개방되어 공기가 통하고 햇볕이 들도옥 투명한 채광창 형태가 개발된 것은 1973년이다. 오픈된 형태의 차량은 여러 가지 방식이 있다. 초창기에는 군용차처럼 아예 지붕을 제거하고 쓸 수 있는 방식이 많이 사용되었다. 이후 지붕 철판만 제거하고 방수천이 돌돌 말리고 평쳐지는 캔버스톱이 사용되었다. 철판과 측면 기둥을 없애 개방감을 극대화한 소프트톱, 그리고 아예 구조물을 접히는 방식으로 만들어 수납할 수 있는 단단한 하드톱 방식이 사용됐다. 주행하다가도 손쉽게 지붕을 열었다 닫았다 할 수 있는 오픈카는 컨버터블이라고 부른다. 가변식 지붕을 싣고 있기 때문이다. 하지만 이 가변식 지붕 때문에 트렁크 공간이 부족해진다. 뒷좌석이 없는 2인승 모델도 많다. 여행가려고 짐을 싣는다면 간단한 옷가지와 가방 정도만 실을 수 있다. 4인승 오픈카는 그나마 뒷좌석에 짐을 더 실을 수 있지만 작은 가방 몇개가 전부다. 일상용으로도 쓰기 위해 사람들은 실용적인 썬루프를 찾는다. 썬루프 또한 시간이 지나면서 계속 발전해왔다. 지붕 위로 도어를 들어올리는 타입부터 차량 내부로 유리를 숨기는 타입으로 변화했다. 현재는 천정 대부분을 투명 재질로 바꾸고, 아예 지붕 앞쪽을 통째로 들어올리는 파노라마 썬루프로 진화했다. 운전자 뿐만 아니라, 탑승객에게도 넓고 탁 트인 시야를 제공하여 만족도가 높은 옵션으로 자리 잡았다. 자동차라는 구조물 특성상, 탑승객을 보호하기 위해 그 형태의 기본은 사각형의 박스 모양이다. 오픈카는 제조할 때 극한의 개방감을 주기 위해, 전면의 윈드실드를 제외한 기둥이 없다. 그러다 보니, 차량 중앙에 많은 힘이 몰리게 된다.
알게 모르게 오픈카는 일반 승용차 이상의 강한 구조물로 만들어지는데 설계부터 오픈카가 아니라, 일반 차량의 지붕만 제거할 경우 강성이 부족해지면서 허리가 부러지는 경우가 생긴다. 대부분의 고성능을 추구하는 차량들은 지붕의 무게를 가볍게 하고 강성을 높이기 위해 일반적인 박스 형태를 유지하고 있다. 오픈카가 구조상 취약한 강성을 높이고자 생각보다 많은 재료를 사용하고, 따라서 무게가 더 많이 나가기도 한다. 제조기술의 발달로, 개방감을 극대화 하기 위한 기술은 도 잇다. 아예 전면부의 윈드실드를 확장해 운전자의 머리 위까지 확장한 차량도 있다. 오펠 아스트라 GTC와 시트로엥(citroen) C4 피카소, C4 그랜드 피카소 같은 차량은 전면 윈드실드 유리의 곡면을 주고, 윈드실드가 매달리는 각도의 경사를 완만하게 만들었다. 기존의 파노라마 썬루프는 윈드실드와 차량 지붕 부분이 분리되 구조로 되어 있었다. 제조상의 편리함과 구조상의 문제였다. 이 부분을 강화된 지붕 구조물로 안정시키고 윈드실드의 재질과 형태를 변화함으로써 확장된 윈드실드를 만들게 된 것이다. 그러나 여전이 지붕의 구조물은 존재하고 있다. 포드의 특허에서는 이 지붕 구조에 작은 변화가 나타났다. 포드의 특허 출원은 외형만 봤을 땐 앞서 설명한 확장 윈드실드 형태와 다르지 않아 보인다. 하지만, 자세히 그 안을 살펴보면 전면부 뿐만 아니라 후면 유리까지 확장된 형태임이 확인된다. 게다가 지붕 구조물은 운전자와 2열 승객 사이에 굉장히 작은 면적으로 존재한다. 이 정도면 윈드실드와 뒷면 유리까지 차체 상단 부분에서 지붕이 차지하는 부분이 거의 없는 형태라고 해도 무방하다. 현재까지 이런 구조가 나오지 않았던 이유는 썬루프, 파노라마 썬루프에서 가장 많이 언급되는 강성과 안전에 관한 문제이다. 철판이 없어지면 이를 대신할 구조물로 대체된다.
그러나 그러 튼튼하게 만들기만 할 수는 없다. 지붕 부분에 재료가 많이 사용되면 차량의 무게중심이 올라간다. 또 강화된 구조물이 측면 충돌시에 어떤 영향을 미치는 지에 대해가지 고려해야 한다. 포드(ford)의 특허 출원은 이런 부분에 대비가 되어 있다. 포드는 지붕에 C자 모양 구조물 두 개가 합쳐진 형태의 구조물을 사용했다. 아치 형태의 이 구조는 측면 충격을 분산시킬 수 있도록 끝이 길게 직선으로 차체와 연결된다. 또한 복합 소재를 사용해 양쪽의 C 모양 구조가 한 개의 부품처럼 결합한 모양으로 완성된다. 부품은 격자 모양으로 가벼우면서 구조적으로 단단한 형태로 만들어지며, 쌓아서 만드는 적층 형태를 적용해 사출 방식보다 높은 무게 대 가성비를 기대할 수 있어 보인다. 이 특허가 적용됨으로써 지붕 면적의 대부분이 투명한 창으로 완성된다. 오픈카처럼 바람이 안쪽으로 들어오거나 할 수는 없지만 지붕이 없는 수준에 가까운 개방감을 줄 수 있다. 게다가 유선형으로 만들 수 있어 공기역학적인 효율이 높다. 연비 면에서는 컨버터블에 비해 압도적이다. 포드의 특허는 일반 차량에도 적용할 수 있음을 강조하고 있지만, 특허의 설계도에는 머슬카 머스탱을 기반으로 설명이 되어있어 기대를 불러모으고 있다. 어쩌면 컨버터블과 썬루프의 수요 모두를 흡수할 수 있는 새로운 시장이 될 지도 모르겠다. 초기의 지붕이 없는 오픈카에서부터 파노라마 썬루프까지, 캔버스톱에서부터 하드톱까지. 자동차의 지붕은 여러 변화를 거쳐왔다. 내연기관 자동차의 시대를 연 포드 역시, 최근 머스탱 마하-E를 선보이면서 시대의 변화에 대응하고 있다. 또한 포드는 북미 지역에서 인기있는 픽업트럭 역시 전기차 형태로 출시하겠다고 선언한 바 있다. 포드의 이번 특허가 완전히 새롭고 독창적인 분야는 아니다. 기존의 불편했던 점들을 조금씩 개선하였고 그 결과 하이브리드 같은 디자인이 탄생하게 된 것이다. 미래형 자동차 디자인이 그렇듯, 포드의 특허에서도 미래 차의 모습이 보인다. 세계는 내연기관의 입지가 점점 줄어들고 있다. 전기차는 모터와 전원부로 연결되어 기존 내연기관과 달리 디자인적인 자유도가 무척 높다.
각주
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 123tire, 〈자동차 루프, 유용하게 활용하는 법!〉, 《네이버 포스트》, 2020-05-27
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 첫차, 〈(탐구생활) 지붕 위의 비밀!〉, 《네이버 포스트》, 2016-12-09
- ↑ 엔카매거진, 〈자동차 루프랙을 달면 연비가 얼마나 나빠질까요?〉, 《네이버 포스트》, 2018-03-16
- ↑ 오토뷰, 〈자동차 루프랙, 연료 소비 25% 증가시킨다〉, 《네이버 포스트》, 2018-06-27
- ↑ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 자동차 정보/자동차 상식, 〈꼭 필요해? 선루프와 종류와 장단점은?〉, 《티스토리》, 2019-09-16
참고자료
같이 보기
