탑재

탑재(搭載)는 기구, 장비, 구조물 따위에 물건이나 장치 또는 어떤 기능을 넣거나 설치하는 것을 의미한다.

개요

탑재는 사전적 의미로는 아래와 같다.

• 배, 비행기, 차량 따위에 물건을 싣는 것을 말한다.
• 선체 공사의 공정 가운데, 마지막 공정. 조립 및 선행 탑재 공정에서는 이송된 블록들을 선대나 선거 또는 육상 작업장에서 블록 이음 부분을 용접하여 선박의 전체 형태를 구성한다.

배, 비행기, 차량 등 운송 장비에 물건을 실을 때는 일반적으로 적재라고 표현한다.

탑재하면 사실상 선박과 같은 공사에 많이 적용되었으며 기구, 구조물에 일정한 기능을 가진 구조나 장치를 설치하는 것으로 해당되며 자동차의 경우 2만여 개의 부품들로 이루어지며 상당히 많은 장치와 기능들이 탑재되는데 대표적으로 자동차의 심장이라 부르는 엔진 탑재를 볼 수 있다.

탑재와 적재 차이

적재란 물건이나 짐을 선박, 차량 등의 운송 수단에 싣는 것을 말하여 탑재와 같이 짐을 싣는 뜻을 가지며 아래와 같은 차이점이 있다.

• 적재는 탑재보다 더 강한 짐을 싣는 의미를 가진다.
• 탑재는 설치의 개념도 포함하지만 적재는 설치의 의미가 없다.

자동차 엔진 탑재 방식

일반적으로 중, 대형 자동차에는 엔진을 세로로 배치하며, 경형 및 소형자동차에는 엔진을 가로로 배치한다.

FF 방식

현재 2000cc급의 고급 승용차부터 경, 소형 자동차에는 4기통 엔진을 가로로 배치한 FF(Front engine, Front drive, 앞바퀴 구동 자동차) 타입(Type)이 많다. 이 방식을 채택할 경우 엔진룸이 간단해지고, 차량의 실내 및 트렁크 공간을 넓게 할 수 있다.

FF 방식

자동차의 심장인 엔진은 차량의 프레임을 제외하고는 가장 무거운 물체로서 앞쪽에 배치되어 있으며, 엔진을 지지해 주는 것은 조향이 가능한 앞바퀴이다. 일반적으로 앞바퀴에 많은 하중이 쏠리다 보니 차체 전체의 밸런스를 맞추기 어려운 점과 조향 바퀴를 구동하기 때문에 FF 특유의 문제가 발생하며, 앞바퀴의 마모가 빠르다는 점 등을 들 수 있지만 현재는 섀시 기구들의 발달로 뒷바퀴 굴림 방식의 자동차와 별 차이가 없는 주행이 가능하다.

FF 방식은 경, 소형에서 많이 사용되는 것이 가장 적절하며 최근에는 호화로운 장비와 넓은 실내가 요구되는 대형승용차 중에도 이 방식을 적용한 차가 등장하고 있다.

FR 방식

FR(Front engine, rear drive, (앞 엔진, 뒷바퀴 구동 자동차) 방식은 앞바퀴는 조향을 담당하고, 뒷바퀴는 엔진과 변속기로부터 프로펠러 샤프트를 통해 동력을 전달받아 구동한다. 뒷바퀴 굴림 자동차는 구동력이 뒤쪽으로 가해져 큰 출력에도 견딜 수 있도록 제작되었다.

이 방식은 FF 방식의 결점인 중량 배분 문제는 개선되지만, 프로펠라 샤프트가 차 바닥을 통과하고 있기 때문에 차 바닥의 높이가 높아진다. 이 때문에 과거에 주류를 이루었던 FR 방식이 근래에는 FF 방식으로 많이 대체되었다.

벤츠에서 제작되는 차량들 중에는 엔진이 앞바퀴 구동축 바로 뒤쪽으로 오게 한 프런트 미드십 엔진이 있으며, 무게중심을 살짝 뒤로 치우치게 하여 50:50으로 무게 배분을 하기 때문에 단단한 핸들링의 느낌과 고속 코너링 스피드를 제공한다. 고속으로 주행하는 차량 또는 고급 차량에 한정적으로 사용되는 타입이다.

벤츠 E63 AMG 엔진룸

미드십 방식

F1에서 사용되는 포뮬러 카들은 모두 미드십(Mid-Ship) 방식으로 제작되었다. 무게가 가장 많이 나가는 엔진을 차량의 중심에 장착하여 앞, 뒤 무게 밸런스를 가장 이상적으로 맞출 수 있으며, 핸들링이 뛰어난 장점이 있지만, 차량의 실내 공간 및 화물을 적재할 수 있는 공간이 좁다는 단점과 편의 장치의 배치가 매우 복잡하게 된다.

포뮬러 카

RR 방식

엔진을 차량의 뒤쪽에 탑재하고, 뒷바퀴를 구동하는 RR(Rear engine, Rear drive) 방식도 존재한다. 엔진이 뒤쪽에 장착되어 뒷바퀴로 구동력을 바로 전달하기 때문에 엔진 출력이 손실되지 않고 타이어로 전달이 가능하다.

자동차는 가속 또는 감속 시에 중심이 이동한다. 가속 시에는 머리가 뒤쪽으로 쏠리며, 감속 시 에는 몸이 앞쪽으로 쏠리는 것을 느낄 수 있을 것이다. 이러한 중심 이동 현상을 이용하여, 특히 가속 시 구동되는 타이어에 중량을 더해줌으로써 미끄러짐 현상이 발생하지 않도록 하는 방식이다.

초기에는 FF와 같은 발상으로 실내를 크게 하기 위해 적용되었지만, 현재는 RR 특유의 조종성 때문에 그다지 일반적인 것은 되지 못하고 있다. 우리에게 딱정벌레 자동차로 불리는 폭스바겐의 비틀도 1934년 처음 생산 시 이 방식을 채택하여 차량을 제작하였다. 본격적인 차량의 생산은 1948년 이후였으며, 당시 2천만 대 이상이 생산된 국민 자동차였다.

폭스바겐 비틀

엔진 가로 탑재 방식

앞바퀴를 구동 바퀴로 사용하는 자동차에서 많이 사용하는 타입으로, 자동차의 가로 폭과 균형이 잘 맞기 때문에 V형 엔진뿐만 아니라 직렬 4기통 또는 6기통 모두 이 타입을 선호한다. 과거 볼보는 직렬형 다기통(5~6)의 엔진을 가로 배치한 모델도 생산한 적이 있다.

볼보 D4

엔진 세로 탑재 방식

엔진은 앞에 장착이 되어있고, 구동을 뒷바퀴로 하는 자동차에는 주로 이 방식을 이용하고 있다. 엔진을 이용하는 자동차가 처음 만들어진 이후, 이 방식이 보급되어 여러 형태의 엔진을 탑재할 수 있다. 차량의 무게 배분이 쉽지 않아 앞바퀴 굴림 방식에 이용한 경우도 있다.

엔진 세로 탑재 방식

뒷바퀴 구동 자동차에서는 대체로 이 방식이 주류를 이룬다. 자동차가 처음 만들어질 때부터 널리 보급되어 있는 타입으로 직렬형 엔진이나 V형 엔진, 수평대향형 엔진 등 여러 가지에서 많이 사용되고 있는 방식이다.

트랜스 액슬

트랜스 액슬은 자동차의 심장인 엔진이 앞에 장착되고, 엔진에서 발생된 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 바퀴로 전달하는 장치인 변속기를 뒷바퀴에 배치하는 것으로, 무게 배분을 적정화한 타입이다. 아래 사진과 같이 일부 스포츠카에서 사용되지만 제작에 많은 비용이 들어가기 때문에 잘 사용하지는 않는다.

Nissan GT-R 트랜스 액슬

참고자료

•  〈탑재 뜻〉, 《국어 사전》
• 〈적재, 탑재의 차이〉, 《국립국어원》
• 월하, 〈자동차 엔진 탑재와 구동바퀴〉, 《말 없는 마차》, 2017-10-20
• 카바조, 〈엔진 탑재 방식에 따른 분류〉, 《네이버 블로그》, 2018-02-20

같이 보기

• 설치
• 적재
• 장착
• 엔진

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