바디온프레임

바디 온 프레임(body on frame)은 차체가 프레임과 나누어져 있는 자동차의 차체 구조를 말한다. 사다리를 연상시키는 모양으로 인해 레더 타입 프레임(ladder-type frame)이라고도 하고, 국내에서는 흔히 프레임 바디(frame body)라고 부른다. 가장 오래된 자동차 구조로, 반대는 모노코크이다. 바디 온 프레임은 모노코크 차체보다 찌그러짐이 덜하지만 충격을 차체 전체에서 흡수하기 때문에 모노코크 차체보다 오히려 더 위험하다. 트럭, 대형차에 주로 많이 쓰인다. 기존에는 SUV 차량을 바디 온 프레임 구조로 제작했지만 최근에는 바디 온 프레임 구조가 잘 사용되지 않는다.

특징

역사가 오래된 바디 온 프레임 방식의 장점은 높은 강성이다. 바디 온 프레임은 프레임 위에 승객이 탑승하는 실내 공간을 올린 구조다. 무거운 하중이 실렸을 때나 험로 주행처럼 차체 움직임이 심할 때 내구성이 좋다. 이런 이유로 2차 세계대전 당시 미군은 바디 온 프레임 방식의 지프로 전장을 누볐다. 프레임은 충격을 흡수하는 역할을 해 전방 및 후방 충돌 시의 충격에도 강하다. 바디 온 프레임 구조의 차량은 차체 하부를 단단한 프레임이 지지하고 있기 때문에 견인 및 운반 능력이 뛰어나 픽업트럭이나 SUV 등과 같은 차량에 널리 사용된다. 특히 차체 하부가 튼튼한 특성으로 인해 강이나 산악지형, 고르지 못한 지형을 주행하는 오프로드 차량들에 주로 적용돼 왔다. 프레임 위에 엔진과 변속기를 올리기 때문에 차체와 프레임 사이에 흡차음재 보강을 하거나 소음과 진동을 줄이는 설계를 도입하기에도 유리하다. 프레임은 충격을 흡수하는 역할을 해 전방 및 후방 충돌 시의 충격에도 강하다. 바디 온 프레임 방식에도 단점은 존재한다. 무거우면서 공간을 많이 차지한다는 점이다. 무겁다는 것은 승용차의 상품성을 이루는 중요한 요소인 연비의 하락과 성능의 저하를, 공간을 많이 차지한다는 점은 실내공간 설계에서 필연적으로 불리해진다는 것을 의미한다. 이는 우수한 연비와 여유로운 공간 설계가 상품성에 큰 영향을 끼치는 오늘날의 일반 승용차시장에서 불리하게 작용한다. 차량의 개발단계부터 공간과 중량에서 패널티를 안고 시작하는 셈이기 때문이다. 뿐만 아니라, 바디 온 프레임 방식은 충돌안전 측면에서도 모노코크에 비해 효율적인 안전구조를 설계하기가 까다롭다. 오늘날 자동차의 충돌 안전 개념은 차량의 전후면을 일종의 충격 흡수를 위한완충 공간인 크럼플 존(crumple zone)으로 사용하고 객실공간의 구조재를 강화하여 승객의 안전을 지키는 방법론을 취하고 있다. 바디 온 프레임 방식은 모노코크에 비해 이러한 충돌안전 개념을 구현하기가 더 까다로운 편이다. 물론, 포드의 신 세대(13세대) F-150 픽업트럭과 같이, 바디 온 프레임 방식을 사용하면서도 최고 수준의 충돌안전성을 구현한 사례도 없지는 않다.

종류

바디 온 프레임 방식은 형태에 따라 사다리형 프레임, 스페이스 프레임, 본 프레임 등으로 그 종류가 세분화 된다. 초고성능 스포츠카 등에서는 욕조 형태로 설계된 프레임을 사용하는 경우도 있다.

사다리형 프레임

사다리형 프레임은 강도가 높은 강철 재질의 사다리형 뼈대 위에 엔진과 변속기 등의 파워트레인을 올리고 그 위에 외피를 얹는 형식을 따른다. 이렇게 만들어진 바디 온 프레임 차량은 프레임이 충격을 흡수하는 구조로 되어있기 때문에 충돌 시, 특히 앞 뒤 정방향으로부터 받는 충격에 대해 엄청난 강점을 보이게 된다. 또한 하부의 사다리형 강철 프레임은 하체를 단단히 잡아 주면서, 어느정도의 뒤틀림을 허용하는 구조를 가지고 있기 때문에 노면이 불규칙한 오프로드 주행 시의 성능이 단연 뛰어나다. 그렇다고 해서 비틀림에 강하다는 의미는 아니고, 그보다는 전 후로 구부러지는 방향에 대해 강하지만 프레임에 쓰이는 재질이 워난 강력하기 때문에 전체적인 기능으로 말미암아 어느정도 뒤틀림은 허락한다고 표현할 수 있다. 이러한 부분은 독립현가식의 서스펜션을 섀시와 파워트레인 사이에 삽입하는 등 기술적 발전으로 더욱 완충했다.

스페이스 프레임

경기장의 돔에서도 볼 수 있는 형태의 프레임이며 대부분은 튜브 혹은 파이프를 용접해 만든 형태이다. 구조와 튜브의 재질에 따라 무게변화나 강도 변화가 있으며, 비틀림 대응 능력이 높고 하중도 잘버틴다. 때문에 극한의 상황에서 운행되는 레이싱카에 주로 쓰이며, 수제작이 대량생산보다 용이한 점 때문에 대량생산이 어려워 스페이스 프레임이 적용된 차량은 대체로 비싸다. 하지만 람보르기니나 맥라렌같은 쟁쟁한 슈퍼카 제작 업체들은 대량 생산 보다는 소수의 자동차만을 판매하는데, 자동화 시스템을 도입하는것 보다 용접공의 월급이 더 쌀 정도로 자동화는 부담스럽고, 주요 고객들도 자동 용접으로 만든 차보다 장인이 용접하고 조립된 차를 원하는지라 현재까지도 애용이 되는 프레임이다. 그리고 수제 자동차 회사들은 람보르기니보다 매출이 비교도 안돼서 거의 100% 스페이스 프레임으로 제작하고 있다. 모노코크 보디 형식의 차량을 레이싱카로 사용할 경우 롤케이지를 설치하는데 빠른 클래스일수록 외장부분만 이용하고 속은 스페이스 프레임인 경우도 많다.

본 프레임

중앙 골격구조물을 두고 하중을 지지하는 골격 구조물이 퍼져있는 형태를 전부 본 프레임이라고 한다. 대체로 컨버터블이나 로드스터 형식의 차량에서 많이 볼 수 있다. 기아 엘란은 백본(back bone) 형식이며, 그 밖에도 엑스본 프레임(X-bone frame) 같은 파생형들이 있다. 기아 엘란의 백본 프레임은 영국 자동차 제조사인 로터스(Lotus Cars Limited)가 F1에 출전하며 얻은 기술력으로 만든 백본 프레임이기에 전륜구동임에도 코너링은 준수한 편이었다. 몇몇 로드스터에서 모노코크 형태의 바디에 본형 보강 프레임을 넣은 형태를 볼 수 있다. 마쓰다 RX-7 같은 일부 스포츠카에서도 볼 수 있다. 이때는 쇼크 업쇼버의 마운트 위치가 프레임이 아닌 차체이기 때문에 중간의 철체구조물은 서브 프레임이 된다. 체코의 승용차 및 상용차 생산 기업 타트라(Tatra)에서도 즐겨 사용하는 방식이다. 오늘날에는 상용차만 생산하고 있음에도 여전히 사용하고 있으며 대표적인 모델로 피닉스가 있다.

비교

과거에는 트럭을 비롯한 SUV에 바디 온 프레임이 맣이 사용됐지만, 최근 들어 모노코크 방식이 늘어나는 추세다. 2020년 출시된 국산차를 기준으로 바디 온 프레임을 쓴 차는 쌍용자동차의 G4 렉스턴과 픽업트럭 라인업, 기아자동차의 모하비 정도가 대표적이다. 나머지 SUV들은 대부분 모노코크 방식을 채택하고 있다. 두 방식의 장단점은 극명하다. 바디 온 프레임은 강철이 하체를 잡아주는 구조여서 차체의 뒤틀림을 막는 데 최적화됐다. 산악 지형이나 비포장 도로와 같은 험로에서 강한 충격을 받아도 쉽게 망가지지 않는다. 다만 프레임 자체의 무게 때문에 모노코크 방식보다 연비와 승차감이 떨어진다. 모노코크 바디는 프레임 타입보다 가벼운 소재여서 연비와 승차감이 좋다. 가속력도 더 뛰어나고 제작비가 상대적으로 저렴하다. 하지만 강성은 바디 온 프레임을 따라갈 수 없는 구조다. 둘은 오프로드와 온로드에서 각기 다른 강점을 갖고 있는 것이다. SUV는 태생부터 험한 길을 다니는 오프로드와 짐을 싣는 용도로 개발된 만큼 강성이 높은 프레임 바디가 필수였다. 1980~1990년대의 SUV 대부분은 프레임 바디를 가진 차량이었지만 이후 모노코크 차체를 가진 도심형 SUV가 속속 출시되자, SUV는 오프로드보다 온로드를 달리는 차량으로 더욱 발전했다. 바디 온 프레임과 모노코크 각자의 장단점은 있지만 지금은 기술의 발전으로 인해 모노코크 바디로도 충분한 강성의 확보가 가능하다. 가격과 시간, 효율을 중시하는 제조사의 입장에서는 모노코크 바디가 유리하고, 오프로드 성능을 강조해야 하는 제조사라면 프레임 바디의 형태가 더 유리하다. 둘 중 무엇이 더 좋다고 정의를 내리긴 어렵다. 사용 목적에 대한 선호도와 판단의 소비자의 결정에 달렸다. 한편 이들 프레임 방식의 장단점을 논하는 것도 점점 무의미해지고 있다. 제조사가 두 방식의 단점을 잘 알고 보완책을 내놓고 있어서다. 바디 온 프레임은 강성을 유지하면서도 소재를 경량화하는 방식으로 연비나 주행감이 떨어진다는 단점을 보완하고 있다. 모노코크 바디에는 서브 프레임을 붙이거나 소재 자체를 강화하는 데 노력을 기울이고 있다.

같이 보기

이 바디온프레임 문서는 자동차 분류에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

자동차 : 자동차 분류 □■⊕, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 승용차 CUV • LAV • LUV • MPV • RV • SAC • SAV • SUV • 개인택시 • 경유택시(디젤택시) • 경주용차(레이스카) • 경형SUV • 경형세단 • 경형승용차 • 고급세단 • 고급택시 • 그란쿠페 • 노치백 • 다목적차 • 대형SUV • 대형세단 • 대형승용차 • 대형택시 • 드림카 • 랠리카 • 레저용차 • 레크리에이션 전기차 • 레크리에이션 차량 • 로보택시 • 리무진 • 리프트백 • 머슬카 • 메가카 • 모범택시 • 미니승용차 • 미니카 • 법인택시 • 살롱 • 세단 • 세미패스트백 • 소프트탑 • 소형SUV • 소형세단 • 소형승용차 • 소형택시 • 쇼퍼드리븐 • 수소택시 • 슈퍼카 • 스톡카 • 스파이더 • 스포츠카 • 스포츠쿠페 • 승용차 • 쐐기형(웨지타입) • 엣지스타일 • 오너드리븐 • 왜건 • 웨딩카 • 의전차 • 자가용승용차 • 전기SUV • 전기세단 • 전기승용차 • 전기택시 • 준대형SUV • 준대형세단 • 준대형승용차 • 준중형SUV • 준중형세단 • 준중형승용차 • 중고택시 • 중대형SUV • 중대형세단 • 중대형승용차 • 중형SUV • 중형세단 • 중형승용차 • 중형택시 • 초소형승용차 • 친환경택시 • 컨버터블(로드스터) • 컴팩트SUV • 콜택시 • 쿠페 • 쿠페형 세단 • 큐빅스타일 • 크로스오버 • 타르가 • 택시 • 투어링카 • 패스트백 • 포니카 • 포뮬러카 • 플레인백 • 하드탑 • 하이퍼카 • 해치백 • 해치택시 승합차 2층버스 • KTX리무진 • LCV • 간선급행버스 • 간선버스 • 경상용차 • 고상버스 • 고속버스 • 공영버스 • 공항버스 • 관광버스 • 광역급행버스 • 광역버스 • 굴절버스 • 급행버스 • 노선버스 • 농어촌버스(군내버스) • 대형밴 • 대형버스 • 대형승합차 • 리무진버스 • 마을버스 • 맞춤버스 • 무궤도전차 • 미니밴 • 미니버스 • 밴 • 버스 • 상용밴 • 셔틀버스 • 소형밴 • 소형버스 • 소형승합차 • 쇼핑버스 • 수소버스 • 순환버스 • 스쿨버스(통학버스) • 승합차 • 시내버스 • 시외버스 • 심야버스 • 여객자동차 • 유도버스 • 이동업무차(오피스밴) • 일반버스 • 일반좌석버스 • 입석버스 • 자가용버스 • 장거리버스 • 저상버스 • 전기밴 • 전기버스 • 전기승합차 • 전기저상버스 • 전세버스 • 좌석버스 • 준중형버스 • 중고버스 • 중대형버스 • 중대형승합차 • 중형버스 • 중형승합차 • 지선버스 • 직행버스 • 직행좌석버스 • 천연가스버스 • 콜버스 • 통근버스 화물차 SUT • 경형화물차 • 군용트럭 • 내장탑차 • 냉동탑차 • 냉장탑차 • 대형트럭 • 대형화물차 • 덤프트럭 • 로리 • 무진동차량 • 버큠로리 • 보틀캐리어 • 사료운반차 • 셔터밴 • 소형트럭 • 소형화물차 • 수소트럭 • 수소화물차 • 스포츠 유틸리티 트럭 • 시티밴 • 암롤트럭 • 용달차 • 우편차 • 운반차 • 윙바디 • 이삿짐차 • 자율주행트럭 • 장축 • 전기트럭 • 전기픽업트럭 • 전기화물차 • 준대형트럭 • 준중형트럭 • 중고트럭 • 중대형트럭 • 중대형화물차 • 중형트럭 • 중형화물차 • 초소형화물차 • 축차 • 카고트럭 • 컨버터블 트럭 • 탑차(박스트럭) • 택배차 • 탱크로리 • 트럭 • 파워게이트 • 포장탑차 • 픽업트럭 • 화물밴 • 화물차 • 화물트럭 특수차 견인차(렉커) • 경운기 • 경찰차 • 골프카트 • 구급차(앰뷸런스) • 긴급자동차 • 농기계 • 레미콘 • 롤러 • 모터홈 • 방탄차 • 버킷로더 • 불도저 • 사다리차 • 살수차 • 세미트레일러 • 소방차 • 장갑차 • 전차 • 제설차 • 중장비 • 지게차 • 청소차 • 캠핑카 • 크레인(기중기) • 트랙터 • 트럭캠퍼 • 트레일러 • 특수차 • 특장차 • 포크레인(굴삭기, 굴착기) 이륜차 두발자전거 • 리어카 • 마이크로 모빌리티 • 모터사이클 • 미니벨로 • 사이드카 • 산악자전거 • 삼륜 • 삼륜차 • 세그웨이 • 세발자전거 • 수레 • 스쿠터 • 역삼륜 • 오토바이 • 외발자전거 • 원동기장치 자전거 • 유모차 • 이륜 • 이륜차 • 이바이크 • 자전거 • 전기삼륜차 • 전기스쿠터 • 전기오토바이 • 전기이륜차 • 전기자전거 ​• 전동킥보드 • 전동휠 • 전동휠체어 • 전지형차(ATV) • 접이식 자전거 • 중고자전거 • 킥보드 • 퍼스널 모빌리티 • 휠체어 자동차 분류 PBV • 1인승 • 2WD • 2도어 • 2인승 • 3도어 • 3인승 • 4WD • 4도어 • 4인승 • 5도어 • 5인승 • 6인승 • 7인승 • 8인승 • 9인승 • 10인승 • 11인승 • 12인승 • 13인승 • 14인승 • 15인승 • 16인승 • 18인승 • 23인승 • AWD • A세그먼트 • BEV • B세그먼트 • CNG차 • C세그먼트 • D세그먼트 • EREV • E세그먼트 • FCEV • FCV • F세그먼트 • HEV • HV • ICE • J세그먼트 • LNG차 • LPG차 • MHEV • M세그먼트 • NEV • NGV • PEV • PHEV • REV • S세그먼트 • 감가차 • 경유차(디젤차) • 경쟁차 • 경차 • 고급차(럭셔리카) • 국민차 • 국산차 • 군용차 • 그랜드투어러(GT) • 기표차 • 깡통차 • 내연기관 자동차 • 대보차 • 대형차 • 똥차 • 로봇자동차 • 롱레인지 • 롱바디 • 마일드 하이브리드 자동차 • 모노코크 • 모빌리티 • 목적 기반 모빌리티 • 무공해차 • 미래자동차 • 민수차량 • 바디온프레임 • 바이오디젤 자동차 • 배터리 전기자동차 • 부활차 • 비영업용 차량 • 사륜구동 • 사륜차 • 상용차 • 서브컴팩트카 • 세그먼트 • 소형차 • 숏바디 • 수리차 • 수소자동차 • 수입차 • 수출차 • 스마트 모빌리티 • 스탠다드 레인지 • 시승차 • 시제차 • 신에너지차 • 신차 • 쓰리박스카 • 양산차 • 엔트리카 • 연료전지 자동차 • 연료전지 전기자동차 • 영업용 차량 • 오픈카(무개차) • 완성차 • 완전자율주행차 • 외제차 • 원박스카 • 월드카 • 이륜구동 • 인증중고차 • 자가용 • 자동차 • 자율주행 자동차 • 재고차 • 저공해차량 • 저속전기차 • 전기사륜차 • 전기상용차 • 전기자동차 • 전륜구동 • 전시차 • 준대형차 • 준중형차 • 중고차 • 중대형차 • 중형차 • 지입차 • 차량 • 차세대 자동차 • 차종 • 천연가스차 • 초소형차 • 친환경차 • 커넥티드카 • 컴팩트카 • 콘셉트카 • 클래식카 • 태양광자동차 • 투박스카 • 특수여객자동차 • 패밀리카 • 표준차량 • 플러그인 전기자동차 • 플러그인 하이브리드 자동차 • 하이브리드 자동차 • 후륜구동 • 휘발유차(가솔린차) 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반