승차감

승차감(Ride)은 운행 중 느끼는 안락감으로 승차감 지수로서 승차감의 정도를 판단한다.

개요

승차감이란 운전중에 탑승자가 느끼는 느낌을 뜻하는 것이다. 대부분 차량을 운전할 때 느끼는 탑승감을 말한다. 승차감은 느낌에 해당되는 것이기 때문에 정확하게 어떤 차의 승차감이 좋다. 혹은 나쁘다, 라고 규정짓기는 어렵다. 사람마다 느끼는 느낌이 다르기 때문이다. 그래서 국가의 소비자들이 가장 편안하다고 느끼는 느낌에 초점을 맞추어 회사별로 취향에 맞게 제작을 한다. 또한 어느 나라, 어떤 도로를 달리느냐에 따라서도 판이하게 다른 느낌을 주기도한다.

차량 승차감 요소

서스펜션

서스펜션은 승차감을 결정짓는 가장 큰 요소로 여겨지고 있다. 서스펜션의 기원을 살펴보면 마차시대로 거슬러 올라간다. 나무로 된 바퀴와 회전축, 그리고 뻣뻣한 차체로 인해 덜컹거림이 심하고 달릴 때 안정감이 많이 떨어진다는 점에서 착안하였고 노면의 충격을 적절히 흡수할 목적으로 바퀴와 회전축 사이에 스프링을 연결하기 시작한 것이 서스펜션의 기원이라 알려져 있다. 오늘날의 서스펜션은 안락한 승차감이나 주행의 안정성을 포함해 타이어의 접지력을 일정하게 유지하는 것까지 포함하고 있다. 서스펜션을 어떻게 설정하느냐에 따라 승차감은 상당히 달라지고, 설정의 기준은 해당 자동차가 어떠한 성격의 주행 성능을 발휘해야 하는가에 따라 다르다. 편안하고 부드럽게 달리는 것을 가정한다면 서스펜션은 다소 무르게 설정될것이고 반대면 단단하게 설정될것이다. 서스펜션의 단단하다 혹은 무르다는 것은 노면으로부터 충격이 전달되었을 때 지면과 떨어지는 타이어를 얼마나 빨리 제자리로 돌려놓을 수 있는가를 뜻하는 것으로 충격을 얼마나 흡수하고 걸러내는 성능을 나타내는 것이다. 서스펜션이 단단하면 아주 역동적인 움직임을 보여주기는 하나 오래타면 허리가 아프고 멀미를 유발하는 경우도 있다. 이것은 노면에서 올라오는 충격을 서스펜션이 전부 다 걸러주지 못하기 때문이다. 반대로 서스펜션이 지나치게 무른 경우 처음에는 안락함은 느낄 수 있겠지만, 차체를 완벽하게 지지하지 못해 빨리 달릴수록 불안정해지고 충격은 적지만 진동이 차체에 남아 출렁이는 반응을 보인다.

타이어

타이어는 노면에서 발생하는 충격을 1차적으로 걸러주는 장치이다. 충격 흡수는 물론 소음 발생억제도 타이어가 담당하고 있다. 타이어 내무베 공기로 채워져 있는 공간은 승차감을 결정하는 중요한 부분중 하나이다. 그것을 판가름 하는 부분 중에 하나가 바로 타이어의 측면의 단단함이다. 사이드월이라 부르는 타이어의 측면 부분은 타이어의 형태를 유지하는 중요한 부분 중 하나이다. 사이드월이 무를 경우 타이어의 형상이 쉽게 찌그러지면서 노면으로부터 충격을 잘 흡수하겠지만, 그만큼 차체의 균형이 빨리 무너지기 때문에 무게의 이동범위도 커져서 민첩한 움직임을 보여주지 못한다. 반대의 경우 타이어가 빨리 무너지진 않겠지만, 대신 충격 흡수량이 적기 때문에 서스펜션까지 단단한 경우 충격은 고스란히 실내로 전달된다. 이러한 경우에는 승차감이 좋지 않다. 휠을 키울 경우 필연적으로 타이어의 사이드월이 얇아지고 두꺼워질 수 밖에 없다. 자동차에서 휠과 타이어가 들어가는 공간의 크기는 이미 설계 단계에서 지정되어 있기 때문에 휠이 커질 경우라도 타이어의 직경은 쉽게 변할 수 없다. 그래서 어쩔수 없이 얇은 타이어를 선택할 수 밖에 없고, 이 경우 타이어 내부의 공기층도 줄어들기 때문에 사이드월은 더욱 단단해져야만 하고 결국 노면의 충격이 더 많이 전달된다. 즉 휠을 키우거나 혹은 런 플랫 타이어를 사용할 경우 승차감에 어느 정도 손해를 볼 수 밖에 없다.

차체 강성

차체강성은 말 그대로 차체 그 자체가 가지고 있는 단단함이나 견고함을 뜻한다. 외부의 충격이나 움직임에 의해 차체가 변형되거나 휘거나 뒤틀리는 것을 얼마나 방지할 수 있는 가를 뜻하는 말이다. 코너를 이리저리 비틀며 통과할 때나 노면의 요철을 밟았을 때 전달되는 충격에 차체가 얼마나 버티며 그대로 유지하는가를 판단하는 것이다. 이론적으로 차체가 강하면 강할수록 외부 힘에 의한 변형이 적으면 적을수록 보다 안정감있게 달릴 수 있지만 사실 차체가 강하면 그만큼 충격에 의한 진동을 고스란히 내부로 전달하기 때문에 승차감에 있어서는 다소 불편하다. 그래서 자동차 회사들은 차체 강성을 결정함에 있어서 다양한 조건들을 비교 분석하여 최적의 균형값을 찾아내는 것에 많은 비용과 시간을 쓰고 있다. 단순히 단단하면 달리는데에는 좋지만 탑승자들이 매우 불쾌감을 느끼게 된다.

시트

노면에서 발생하는 진동을 최종적으로 걸러내는 역할을 하는 것은 시트이다. 탑승자가 직접 닿는 부분이기 때문에 시트의 완성도에 따라 탑승자가 받는 피로도 달라진다. 단순히 푹신하기만 하다면 골반부터 허리까지 상당한 부담을 가하기 때문에 오히려 탑승자의 불편함만 커지게 될것이다. 그러기 때문에 적당한 쿠션감과 몸을 지지해주면서 체형에 맞춰 변형까지 가능하면 이상적인 시트로 구분된다.

변속기

최근에는 대부분 운전자들이 자동변속기를 이용하기 때문에 변속기가 승차감에 주는 영향은 크지가 않다. 하지만 수동변속기를 사용하는 경우에는 변속을 할때 발생하는 울컥거림 등이 승차감을 해치는 경우가 있다. 기술적으로 듀얼 클러치 변속기가 앞선다고 하지만 부드러운 승차감에 있어서는 자동변속기가 우세하다.

열차 승차감

승차감 요인

철도차량의 여러 장치와 부품중에서는 대차가 승차감에 가장 큰영향을 준다. 차체를 지지하고 레일 위를 주행하는 대차는 바퀴와 레일의 마찰에서 발생하는 충격을 흡수하는 역할을 한다. 대차의 완충장치는 1차 코일 스프링과 2차 공기스프링으로 구성되어있고 급곡선 구간에서 충격과 레일간 틈에서 발생하는 충격을 흡수하여 승차감을 향상시킨다. 최근에는 대차의 완충장치의 설계기술이 향상 및 개발되어서 승차감이 우수하고 안전성이 높다.

승차감 계수

승차감 계수란 차량의 진동에 의한 승객 승차감의 안락도를 나타낸 수치다. 총 5단계로 구분된다. 승차감 계수는 진동가속도를 기준으로 정해진다. 기준선상의 진동을 1로 나타내고 각 진동수에서의 가속도 2배가 되면 승차감 계수도 2로 나타낸다. 승차감 계수 1이하는 승차감이 매우 양호하며, 4가 넘어가면 나쁜것으로 볼 수 있다. 승차감 계수는 궤도의 구조와 정비상태, 열차속도, 열차의 종류와 정비 상태등에 영향이 있다.

자기부상열차

자기부상열차는 자석의 힘으로 선로 위에 떠서 움직이는 열차로, 철로와의 마찰이 없는 만큼 소음이나 진동이 적다. 전자석을 이용하기 때문에 가속과 감속이 효율적이고 분진이 발생하지 않아서 친환경적이라는 장점도 있다. 하지만 전자기력이 열차에 작용하기 때문에 약간의 진동이 발생한다. 국내에서는 대전과 인천에서 운행하고 있으며, 일반 전동차보다 승차감이 부드럽고 소음이 낮다는 평가를 받고있다.

참고자료

• 박종제 기자, 〈승차감을 결정짓는 요소들(서스펜션, 타이어,차체강성등)〉, 《한국교통안전연구소》, 2015-10-01
• 박종제 기자, 〈자동차의 승차감을 결정하는 미묘한 요소들〉, 《오토뷰》, 2015-09-06
• 호호, 신나는 생활, 〈내 차의 승차감을 결정하는 요소들!〉, 《금호타이어 블로그》, 2017-04-06
• Technology, 〈알아두면 쓸데있는 열차 승차감 상식〉, 《현대로템 공식 블로그》, 2020-06-09

같이 보기

• 타이어
• 운행
• 철도

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