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사이드카
사이드카(Sidecar)는 모터사이클이나 자전거 등의 이륜차 옆에 장착하는 차량을 말하거나 장착되어 나오는 이륜차를 말한다. 측차(側車)라고도 한다.
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역사
사륜 자동차가 대중화되기 이전에 오토바이와 자전거는 실용적이고 간편한 교통수단으로 사용되고 있었다. 하지만 많은 사람이 탈 수도 없었고, 물건을 운반하는 데에 적합하지 않았는데 이 단점을 보완하고자 오토바이와 자전거 옆에 장착할 수 있는 다른 바퀴가 달린 사이드카가 고안되었다. 사이드카의 발상은 유럽에서 비롯되어 쓰리 휠이라고 하여 현재의 트라이크에 상당하는 삼륜 오토바이와 같은 것이 원형으로 편리성과 짐의 가반성 등을 모터사이클로 추구한 결과 현재 알려진 형태에 안착되었다. 1893년 프랑스 군인인 M.베르투가 발명한 자전거용 사이드카가 최초의 사이드카이고 오토바이 사이드카도 1903년에 시판되기 시작하였다. 초창기 사이드카는 자전거와 오토바이 본체에 철제 파이프로 고정되어 있었다. 오토바이나 자전거는 방향 전환을 할 때 차체를 한쪽으로 기울이는 운전방식인데 사이드카가 차체에 고정이 되어있어서 사이드카가 붙어있는 쪽으로 차체를 기울일 수가 없게 되는 것도 있고, 반대 방향으로 차체를 기울인다면 사이드카가 허공으로 치솟는 위험한 경우가 생겼다. 때문에 고정식 사이드카가 달린 이륜차는 방향을 바꾸려면 속도를 크게 떨어 트린 후 핸들바를 조작하여 방향을 전환해야만 했다. 이러한 문제점을 보안하여 미국의 휴고 영이라는 기술자가 플렉시블 사이드카를 1913년에 내놓았는데 오토바이 본체와 사이드카 사이에 유연한 관절 부위가 달려 있어서 오토바이 차체를 기울여도 관절이 움직여 사이드카도 같이 기울어지게 되었다.[1] 이후 사이드카에 화려한 마차풍의 뚜껑이 덮인 차량을 붙이거나 트럭 화물 칸과 같은 컨테이너를 쌓은 것도 등장하였고, 가족 드라이브나 소풍 광경이나 장사에서 많은 짐을 운송하는 광경 등 일상에서 사용되며 발전해 갔다.[2] 하지만 자동차의 가격이 안정화되고 사용이 많아짐에 따라 사이드카는 현재 도로에서는 보기 힘든 존재이다.
특성
사이드카를 장착한 이륜차는 좌우 비대칭 차량으로 오른쪽과 왼쪽의 회전의 선회 특성의 차이가 있을 수밖에 없다. 직진에서도 가속과 감속에 요 모멘트(yaw moment, 자동차가 선회할 때 안쪽 또는 바깥쪽 바퀴 쪽으로 이동하려는 힘)가 발생하여 다른 차량과는 다른 특성을 지닌다.[3]
- 선회: 오토바이 선회 시 차축을 기울여 자이로 효과로 인하여 기울여서 선회하게 되는데, 사이드카를 장착하므로 사륜 자동차와 마찬가지로 전륜으로 발생하는 힘으로 선회하게 된다. 그러나 사륜 자동차와 달리, 선회할 때 가감속의 특성에 큰 영향을 받기가 쉽다. 이러한 가감속 특성을 적극적으로 이용하여 선회하면 타이밍에 따라서 스핀턴 같은 전회도가 가능하다. 또한 일반적으로 사륜 자동차보다 바퀴 거리만큼에 대한 중심 높이가 높기 때문에 원심력을 받아 안쪽 바퀴가 뜨는 경우도 있다. 사이드카의 반대 방향으로 선회하는 경우에는 사이드카가 비교적 쉽게 떠올라서 차량 중심을 복구할 수 없을 만큼 쏠린다면 전복사고로 이어질 수 있다. 이러한 특성에서 대비하기 위해 사이드카의 탑승자는 자세를 낮추어 무게중심을 자신 쪽으로 향하게 하여 방지한다. 이 방법이 아니더라도 미리 사이드카에 모래주머니나 콘크리트 블록을 놓아 대처하는 방법이 있다. 사이드카의 바퀴가 구동이 된다면 선회에 미치는 영향도 작아지지만 본래 이륜구동이기 때문에 선회 시에 사이드카의 구동륜의 내륜 차이로 인하여 구동 저항이 발생한다. 이렇게 되면 마찰계수가 높아져 타이어의 마모가 심해지거나 구동축의 피팅과 베어링이 마모되기 쉬워진다.
- 가속과 감속: 주행 시 측차의 중심에 의한 영향을 받고, 가속 시는 측차 측에 감속 시는 측차가 없는 측면에 차체가 가려고 하는 요 모멘트가 발생한다. 특히나 전륜 브레이크 만으로 감속을 하게 되면 본 차량의 무게 중심이 앞바퀴에 쏠림과 동시에 측차 가까이 움직이고, 요 모멘트를 증폭한다. 반대로 뒷바퀴 브레이크로 감속하게 되면 본 차량의 무게 중심이 후륜으로 쏠림과 동시에 측차에 반대 방향으로 움직여 요 모멘트를 상쇄하는 경향이 있다. 일반적으로 사이드카 쪽에 붙어있는 바퀴는 무동력이지만 만약 바퀴에 동력이 있다면 이러한 경향이 완화가 된다.
구성
- 얼포크: 오토바이 앞 서스펜션에 일반적으로 사용되고 있는 텔레스코픽 포크는 수평 하중에 불리한 구조로, 사이드카는 선회 시 뱅크 각도가 없기 때문에 포크(오토바이의 현가장치)에 횡 방향으로 큰 하중이 걸리게 된다. 텔레스코픽 포크는 큰 횡하중이 가해지면 서스펜션의 신축성에 큰 저항이 발생하여 노면의 요철에 의한 충격이 흡수되지 않으며, 전륜이 튀는 것 같은 거동을 나타낸다. 이현상을 호핑이라고 하며 이현상으로 사고로 이어질 위험이 높다. 또한 제동 시에는 본 차량과 측자의 무게로 인하여 앞바퀴에 걸리는 하중이 오토바이보다 커지는 경향이 있어 사이드카는 차체가 앞으로 기울게 돼 앞으로 넘어지는 현상이 생겨 거동이 불안정하게 된다. 서스펜션의 신축성을 원활하게 하기 위해 사이드카에 얼포크가 사용된다.
- 스티어링 댐퍼: 사이드카는 자동차의 스티어링이 가지는 자기 직진성 및 측면 차량의 주행 저항에 의하여 발생하는 차체의 앞뒤가 흔들릴 수 있는데 마침 관성에 따라 진동이 일치하게 되면 주행이 어려울 수 있다. 때문에 스티어링 댐퍼를 장착하여 조향축의 진동을 감쇠할 수 있다.
- 서브 프레임: 현대 차종에서는 설계 및 가공 기술이 진행된 것으로 프레임은 오토바이로 적절한 강도를 가지고 경량화하고 있지만 사이드카의 설치 강도까지 확보하지 않는 경우가 많아 추가 프레임을 사용하여 보강하는 경우가 많다.
- 후진장치: 사이드카를 장착한 오토바이는 일반 오토바이보다 더 넓게 회전해야 하기 때문에 후진할 기회가 많다. 하지만 일반 오토바이보다 무겁기 때문에 인력으로 후진하는 것은 힘이 들 뿐만 아니라 시간이 걸리는 경우가 많다. 따라서 차량의 변속기에 후진기어를 장착한 것도 드물지 않게 볼 수 있다. 배터리와 측면 바퀴를 모터로 구동함으로써 후퇴하는 방식도 있다.
- 타이어: 일반적인 오토바이 용 타이어는 차체를 기울여 주행하는 것을 전제로 타이어의 단면이 원형에 형상으로 만들어져 있지만 사이드카는 차체를 기울게 하지 않기 위하여 트레드의 중앙만 접지하게 된다. 애초에 오토바이를 사이드카 쪽으로 기울게 하면 사이드카의 바퀴에 무게가 실려 마찰력이 더욱 강해진다. 때문에 마모가 심해져 수명이 짧다. 때문에 평탄한 러닝을 가진 사이드카 전용 타이어가 제조되고 판매되고 있지만 라인업과 크기가 적어 구하기도 어렵고 가격도 높다.[3]
용도
사륜 자동차가 고가이거나 정치적인 이유로 입수가 곤란한 일부 나라에서는 시민이 실용적인 교통수단으로 사이드카를 이용하고 있다. 필리핀에서는 사이드카를 이용한 택시도 운행되고 있다. 군대나 경찰 조직 등에서 사륜 자동차보다 작은 반경으로 회전할 수 있는 기동성과 사이드카가 부착되지 않은 모터사이클보다도 높은 운반성능이 착안되어 척후용이나 요인 차량 경호용 등으로 채용되어 왔다.[2] 실제로 한국에서는 경찰용 헌병용 모터사이클을 이르는 싸이카라는 명칭의 이륜차가 사이드카를 달고 주행하는 모습을 볼 수 있다.
군용
1차 대전에서부터 군용차량으로 다수 배치되었는데, 특히나 독일은 1차 대전 패전 후 베르사유 조약과 바이마르 공화국 체제의 영향으로 군사 차량 생산에 규제가 있었기 때문에 군용 사륜 자동차가 만성적으로 부족했다.[3] 때문에 2차 대전 당시까지도 군마가 쓰일 정도로 기계화가 덜 되어있어 독일에서는 사이드카를 적극적으로 활용하여 기동력에 우위를 점하려고 하였다. 당시 BMW, 췬다프(Zündapp) 등 유명한 독일산 모토라트들은 전부 사이드카 옵션을 장착할 수 있게 되어 있었고, 소련도 위에 나오듯 복제품이나 다름없는 M-72를 생산하였다. 미국의 경우에는 독일의 사이드카를 그대로 카피한 물건을 할리 데이비슨을 통하여 생산하려 하였지만 여러모로 뛰어나 윌리스 MB 지프가 나오면서 지프에 올인하여 기계화를 완성하였다. 소련의 경우 독일군 사이드카에 큰 인상을 받아 종전 후 설계와 생산장비를 챙겨 생산하였고, 덕분에 한국 전쟁 당시에도 북한군에서 독일군의 사이드카의 소련제 카피판을 사용하기도 하였다. 사이드카에는 주로 장교가 탑승하여 사이드카가 붙어있는 오토바이를 병사가 운전하는 형식이었다.[1]
모터 스포츠
사이드카를 이용한 레이스를 하는 나라가 있다. 한국에는 생소하지만 유럽 국가에는 인기가 많은 편이다. 보통의 이륜차 레이스에서 동승자는 Co-driver로 보조적인 역할을 하는 것에 반면에 사이드카 레이스는 동등한 위치의 레이서로 탑승하게 된다. 때문에 "라이더" 대신 조종자는 "드라이버", 동승자를 "패신저"라고 역할로 구별해서 불린다.[2] 사이드카는 이륜차처럼 기울일 수 없기 때문에 운전자 외 동승자가 차체 위에서 이리저리 움직이며 무게 중심을 이동하는데, 우코너에서 운전자를 타고 넘어가 차체 반대편에 매달리고 반대로 좌코너에서는 사이드카 끝에서 거의 땅에 닿을 듯 매달리는 모습이 주로 연출된다. 코너링 시 체중 이동이 통과 속도에 크게 영향을 주고 드라이버와 사이드 드라이버는 각각 높은 기술을 가지고 있을 뿐만 아니라 2명의 호흡이 잘 맞아야 좋은 성적에 직결이 된다. 하지만 동승자는 차체 위를 움직여야 하기 때문에 안전벨트가 없고 오로지 헬멧과 슈트를 착용하고 주행을 하게 된다. 때문에 높은 속도에서 코너를 돌 때 동승자가 엄청난 중력과 중력가속도를 이겨내지 못하여 튕겨져나가는 위험천만한 상황이 나오기도 한다. 레이스에서 사이드카는 차고가 낮은 닐러라는 특수 사이드카를 사용하는데, 일반 오토바이와 달리 드라이버 및 동승자도 모두 무릎에서 체중을 지탱하는 승차 자세가 취해진다. 모터사이클과 사이드카가 프레임이나 카울 등도 포함시켜서 일체로 디자인되어 있다. 또한 사이드카 차량의 직진 능력을 위하여 타이어도 특수 타이어를 사용하게 된다. 일반 오토바이들은 옆으로 기울이는 것을 생각하여 옆면이 조금 파인 둥근 면적의 타이어이지만, 사이드카는 기울임이 없어 차량 타이어처럼 엄청난 직각도와 접지면적을 자랑한다.[1]
각주
참고자료
- 〈사이드카〉, 《나무위키》
- 〈사이드카〉, 《위키백과》
- 〈사이드카(Sideecar)〉, 《다음 블로그》, 2015-07-08
- 89BROS, 〈장난 아니고 진짜 이렇게 운전합니다! 사이드카 레이스〉, 《youtube》, 2020-08-21
같이 보기
