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프레임리스
프레임리스(frameless)는 프레임을 사용하지 않는 구조를 말한다. 예를 들어 자동차에서 프레임리스 도어와 프레임리스 미러가 있다.
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구조
프레임리스(frameless)는 프레임을 사용하지 않는 구조이다. 1930년경에 등장한 프레임리스 구조는 차체의 경량화 및 충돌 시에 효과적으로 에너지 흡수를 할 수 있다는 관점에서 소형차의 대부분이 채택하고 있는 형식이다. 이는 외부의 힘을 바디 전체에 분산 시켜 지탱할 수 있도록 만든다. 프레임리스 구조는 프레임이 없는 대신 바디의 일부로서 사이드 멤버와 크로스 멤버도 끼워 넣어 비틀림 강성을 향상한다. 따라서 일반적으로 프레임 부착 구조보다도 강성이 높다. 그러나 프레임리스 구조에서는 서스펜션이나 파워트레인이 차체에 직접 붙어 있으므로 진동이 직접 전달되어 승차감은 프레임 장착 구조보다 뒤떨어진다. 하지만 서스펜션이나 파워트레인 기술의 진보에 의해 정숙성이나 승차 시 쾌적함에 있어서 프레임 장착 구조에 뒤지지 않는 대형 승용차도 생산되고 있다. 이처럼 프레임리스 구조를 통해 차량의 중량을 가볍게 만들 수 있으며, 강성이 높은 설계를 할 수 있다. 또한 차량의 실내바닥 면이 낮아지므로 차량 전체의 높이를 낮게 만들 수 있다. 또 프레임과 같은 두꺼운 강판의 가공이 불필요하여 얇은 강판의 가공만 하면 되므로 스포트 용접을 적용하기 쉽고 작업성, 양산성을 높일 수 있다. 하지만 서스펜션 및 파워트레인에서 진동 및 소음이 바디에 직접 들어오기 쉬워 충분한 방진 및 방음 대책을 세울 필요가 있다. 또한 바디 전체에서 강성을 확보하는 구조이기 때문에 바디를 개조하면 강성에 변화를 미칠 수가 있어 특수한 차량으로 개조하는 것은 곤란하다. 프레임리스 구조에는 대표적으로 모노코크 바디가 있다.[1][2]
모노코크
모노코크 구조는 프레임리스 바디로 차체의 강도의 높이기 위해 프레임을 없앤 구조이다. 프레임 구조보다 시판 자동차에 적용된 역사는 짧지만 빠른 속도로 자동차 구조에 대중화되었다. 모노코크 바디의 가장 큰 장점은 강성이 높다는 것이다. 비틀림이나 휨에 강하며, 바디 전체에 힘이 분산되어 충격 흡수력이 높아 안전하다. 또한 차량을 가볍게 만들 수 있으며 실내공간을 좀 더 활용할 수 있다. 이 외에도 프레임 구조에 비해 승차감이 좋다는 장점이 있다. 하지만 모노코크 바디는 한 부분에 왜곡이 일어났을 때 차량 전체에 영향을 끼친다는 단점이 있다. 따라서 일정 부위에 왜곡이 일어났을 때 차량이 아예 달릴 수 없는 상황이 될 수 있다. 또한 일반적인 프레임 구조의 차량보다는 충격에 쉽게 찌그러진다. 차량이 찌그러지면서 충돌 시 충격을 줄여주는 완충 역할을 하지만 별다른 대비가 없으면 실내로 충돌 부위가 밀려 들어와 탑승자의 안전을 위협할 수도 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 충격의 위험이 큰 군용 차량과 오프로드 차량은 바디 왜곡이 일어나도 어느 정도 보완이 가능한 래더 프레임 구조를 사용하고 있다. 모노코크 바디는 많은 차량에 사용되고 있는 만큼 안전성을 높여 단점이 보완되고 있다.[3][4]
활용
도어
프레임리스 도어는 주변에서 자주 볼 수 있는 도어이다. 문의 유리창 윗부분에 프레임이 없기 때문에 문을 여닫을 때 세련된 개방감을 준다. 쿠페 형식의 자동차는 거의 프레임리스 도어를 적용해 출시하고 있다.[5] 이렇듯 쿠페나 컨버터블같이 스타일이 중요한 스포츠카나 고급차 등에 프레임리스 도어를 많이 적용한다.[6] 이에 따라 프레임리스 도어에 대한 사람들의 관심이 높아지고 있다. 도어를 열었을 때 프레임에 의한 분절감 없이 온전한 개방감을 느끼고 싶다는 욕구가 크기 때문이다. 물론 프레임리스 도어의 적용은 안전과 기술적 과제로 인해 높은 비용을 요구하므로 대중적 차량에 이를 적용하는 것은 쉬운 일이 아니다. 즉, 프레임리스 도어는 쿠페나 컨버터블 차량의 디자인적 완성도를 위한 구조라고 할 수 있다. 차창을 모두 열었을 때 프레임이 남아 있다면 매우 어색해 보인다. 또한 착시 현상으로 인해 운전자가 프레임에 부딪혀 다칠 위험도 있다. 이러한 프레임리스 도어를 안정적으로 장착하기 위한 조건은 까다롭다. 창문의 끝단과 차체 루프 엣지가 완벽하게 맞물려야 하고 유리 자체의 강성도 뛰어나야 한다. 또한 유리가 공기저항 최소화, 내부 충격성 등의 조건을 충족시키면서도 알맞은 곡률을 가져야 하며, 이를 수납하는 도어패널의 안전성도 함께 요구된다. 프레임리스 도어는 좁은 공간에서의 승차 및 하차 시 편리하다. 도심에서 주차하다 보면 어쩔 수 없이 몸을 옆으로 틀어서 내려야 할 정도로 좁은 공간에 주차할 수밖에 없을 때가 있다. 이때 프레임의 위쪽 모서리로 인해 옷깃이 걸릴 수도 있고 실수로 얼굴이 닿으면 상처가 날 수도 있다. 이럴 때 프레임리스 도어를 통해 창문을 살짝 내리면 상체를 내밀 수 있는 공간이 확보되어 이를 방지할 수 있다. 하지만 프레임리스 도어는 여러 장점과 동시에 사용 시 좀 더 주의해야 할 부분도 있다. 우선 도어를 여닫을 때 가능한 한 창문이 아닌 도어패널을 밀어 닫는 습관이 필요하다. 이는 유리가 견딜 힘이 도어 패널이 견딜 수 있는 것보다 약하기 때문이다.[7] 또한 프레임리스 도어는 문틀이 있는 것보다 밀폐성이 떨어져서 풍절음 등 방음에 불리하다. 또한 유리의 오작동으로 유리가 차체보다 더 올라가서 상단의 크롬에 부딪혀 스크래치가 생길 수도 있다. 또 추운 겨울철에는 유리창이 얼어붙기도 하며 문을 여닫을 때 유리를 잡고 닫거나 아래에 있는 문을 잡고 닫아야 하므로 불편함이 따를 수 있다.[8]
미러
프레임리스 미러에는 크게 룸미러와 사이드미러가 있다. 프레임리스 룸미러는 후방 시야를 넓혀 더욱 편안하고 안전한 운전을 할 수 있다.[9] 르노삼성자동차㈜의 2022년형 SM6에는 하이패스 기능이 포함된 프레임리스 룸미러를 적용한 것이 특징이다. 이를 통해 한 차원 높은 주행 안전성과 편리함을 제공한다.[10] 또한 폴스타2(Polestar 2)에는 사이드미러 크기를 줄인 프레임리스 사이드미러를 장착해 공기역학 성능을 개선했다. 두꺼운 틀을 없애고 부피를 줄여 자동차에 날렵한 인상을 준다.[11] 프레임리스 사이드미러는 디자인적으로도 우수하지만 크기를 30% 줄여 공력 성능이 향상된 것이 특징이다. 또한 크기는 작지만, 시야각이 넓게 확보된다는 장점이 있다.[12]
각주
- ↑ 관리자, 〈자동차용어〉, 《카모두》, 2013-06-15
- ↑ 우숙, 〈자동차의 FRAME〉, 《네이버 블로그》, 2005-08-09
- ↑ 신차연구소 카랩, 〈모노코크 보디란 무엇일까?〉, 《네이버 포스트》, 2017-05-23
- ↑ skdpszk, 〈모노코크와 프레임 이란...〉, 《네이버 블로그》, 2010-02-27
- ↑ Yskin, 〈문만 열어도 시선강탈하는 자동차 도어 10〉, 《티스토리》, 2017-12-20
- ↑ 보배드림, 〈(자동차정보) 다양한 자동차문의 세계〉, 《네이버 블로그》, 2012-04-12
- ↑ 푸조시트로엥DS, 〈푸조 508의 프레임리스 윈도우, 멋 말고도 이런 매력이?〉, 《네이버 포스트》, 2020-05-15
- ↑ 그로밍, 〈테슬라(모델3)의 프레임리스 도어(Frameless Door)는 장점보다 단점이 많죠.〉, 《네이버 블로그》, 2020-02-22
- ↑ 서종갑 기자, 〈"16만대 신화 뛰어넘는다" 르노삼성, '뉴 QM6' 출시···2,474만원부터〉, 《서울경제》, 2020-11-06
- ↑ 오토모빌코리아, 〈“SM6 이제는 좀 팔릴까?” 르노삼성이 결국 내린 마지막 결단〉, 《네이버 포스트》, 2021-10-15
- ↑ 이건혁 기자, 〈시동버튼-창문구분선 없앤 미니멀리즘… 단단한 주행 감각〉, 《동아일보》, 2022-01-27
- ↑ 유창욱 기자, 〈스웨덴 전기차 '폴스타2' 출시…싱글모터, 주행거리 417㎞ㆍ5490만 원〉, 《이투데이》, 2022-01-18
참고자료
- 관리자, 〈자동차용어〉, 《카모두》, 2013-06-15
- 우숙, 〈자동차의 FRAME〉, 《네이버 블로그》, 2005-08-09
- 신차연구소 카랩, 〈모노코크 보디란 무엇일까?〉, 《네이버 포스트》, 2017-05-23
- skdpszk, 〈모노코크와 프레임 이란...〉, 《네이버 블로그》, 2010-02-27
- Yskin, 〈문만 열어도 시선강탈하는 자동차 도어 10〉, 《티스토리》, 2017-12-20
- 보배드림, 〈(자동차정보) 다양한 자동차문의 세계〉, 《네이버 블로그》, 2012-04-12
- 푸조시트로엥DS, 〈푸조 508의 프레임리스 윈도우, 멋 말고도 이런 매력이?〉, 《네이버 포스트》, 2020-05-15
- 그로밍, 〈테슬라(모델3)의 프레임리스 도어(Frameless Door)는 장점보다 단점이 많죠.〉, 《네이버 블로그》, 2020-02-22
- 서종갑 기자, 〈"16만대 신화 뛰어넘는다" 르노삼성, '뉴 QM6' 출시···2,474만원부터〉, 《서울경제》, 2020-11-06
- 오토모빌코리아, 〈“SM6 이제는 좀 팔릴까?” 르노삼성이 결국 내린 마지막 결단〉, 《네이버 포스트》, 2021-10-15
- 이건혁 기자, 〈시동버튼-창문구분선 없앤 미니멀리즘… 단단한 주행 감각〉, 《동아일보》, 2022-01-27
- 유창욱 기자, 〈스웨덴 전기차 '폴스타2' 출시…싱글모터, 주행거리 417㎞ㆍ5490만 원〉, 《이투데이》, 2022-01-18
같이 보기
