서스펜션(현가장치)은 차체와 바퀴를 연결시켜주는 장치로, 사람의 몸으로 치면 하체에 해당된다고 볼 수 있다. 서스펜션은 차체 무게를 지지하고 타이어 접지면에서의 충격을 흡수해 승차감을 향상시킨다. 또한 바퀴와 노면 사이에서 생기는 구동력, 제동력, 횡력 등을 차체에 전달해 운전자의 의도대로 안정되게 달릴 수 있도록 조종안정성을 유지시키는 복합적인 기능도 갖고 있다.


서스펜션에의 느낌에 따라 흔히들 하체가 부드럽다, 단단하다, 또는 딱딱하다고 말한다. 미국 등 장거리 주행이 많고 평평하게 잘 닦인 도로에서 주로 직진 주행을 많이 하는 지역에서는 서스펜션을 부드럽게 조율하고, 유럽과 같이 구불구불하며 울퉁불퉁한 도로를 주로 주행하는 경우에는 조종성을 높이기 위해 단단하게 조율하는 편이다. 우리나라는 둘 다 신경 써야 하는데, 과거에 부드러운 미국식이었다면 최근에는 유럽식으로 점차 단단해지고 있는 추세다. 차량이 판매되는 지역의 환경과 운전자의 취향에 따라 서스펜션 조율은 달라진다. 물론 타이어와 차체 구조까지 복합적으로 영향을 미치기 때문에 서스펜션만으로 승차감이나 주행 안정감이 결정된다고 볼 수는 없다.

서스펜션은 바퀴 좌우가 축으로 연결된 경우와 각각 독립적으로 차체와 연결되는 경우, 크게 두 가지 방식으로 나뉜다. 각각의 특징과 장단점을 소개해 본다.


일체식 서스펜션
바퀴가 축으로 연결된 경우는 일체식(또는 리지드, 솔리드) 서스펜션이라도 하는데, 구조가 단순해 고장이 적고 튼튼하며 공간을 적게 차지하고 단가가 낮아진다는 장점은 있지만, 승차감과 성능은 떨어지는 편이다. 두 바퀴가 연결되어 있기 때문에 한쪽에 충격이 가해지면 반대편까지 영향을 받게 된다.


토션빔
현재 주로 작은 전륜구동 차량의 후륜에 사용되는 토션빔 액슬 서스펜션의 경우, 일체식 서스펜션의 문제점들을 보완해 발전시킨 것으로 두 바퀴를 연결시키는 빔 부분이 비틀림 탄성, 즉 토션을 가진 빔에 의해서 연결되어 있다. 토션빔의 위치와 형상, 그리고 탄성에 따라 특성이 변화해 독립형의 특성을 강하게 만들 수도 있지만, 어쨌든 양쪽이 하나의 빔으로 연결된 형태이기 때문에 독립된 것은 아니다. 토션빔의 탄성 덕분에 보다 부드럽고 유연해져 복잡한 움직임도 소화할 수 있게 되어 승차감과 접지력이 향상된다.


독립식 서스펜션
독립식 서스펜션은 전륜구동과 후륜구동에 모두 사용되며, 대표적인 방식으로 더블위시본, 맥퍼슨 스트럿, 멀티링크가 있다. Y자 혹은 V자 형태의 두 개의 암(Arm)으로 연결(링크)되고, 그 사이에 스프링과 댐퍼(쇽업쇼버)가 위치하는 것이 기본이 되는 더블위시본이다. 두 개의 암 중에서 상단의 어퍼암을 제거하고 대신 스트럿이 들어가는 것이 맥퍼슨 스트럿, 그리고 하나의 연결점이 있는 암 대신 여러 개의 연결점(링크)으로 연결되는 것이 멀티링크 방식이다. 이렇게 크게 세 가지의 방식으로 나뉜다. 바퀴가 독립적으로 자유롭게 상하좌우로 움직이기 때문에 승차감이나 성능에서 일체식 서스펜션보다 우수한 평가를 받는다.


더블위시본
더블위시본은 구조가 복잡하고 그만큼 무겁지만, 상하뿐만 아니라 좌우 방향에서 들어오는 충격까지 흡수한다. 성능은 물론 내구성도 뛰어나 주로 후륜구동 대형차, 전륜구동 SUV, 그리고 스포츠카 등에 사용되는 편이다. 그러나 공간을 많이 차지해서 전륜에 사용할 경우 스티어링 타각이 부족해 회전반경이 커질 수 있기 때문에 작은 차에는 잘 사용되지 않는다.


맥퍼슨 스트럿
맥퍼슨 스트럿은 바퀴와 차체가 암이 아닌 스트럿으로 연결되어 공간 활용에 유리하다. 전륜구동의 경우 앞바퀴가 구동과 조향을 모두 수행해야 해서 구조가 복잡하기 때문에 비교적 단순한 독립식 서스펜션인 맥퍼슨 스트럿 방식을 애용한다. 어퍼암 대신 댐퍼의 굽힘 강성을 높여 스트럿이 암의 역할을 해, 상하는 괜찮지만 좌우의 진동과 충격에 약하다. 이를 보조하기 위해 스트럿과 댐퍼의 강성을 키워 비틀림을 방지한다.


멀티링크
멀티링크는 더블위시본 방식에서 V자 형태의 암을 두 개로 나누어 연결해 3개 이상의 연결점을 가진 서스펜션을 말한다. 설계와 세팅에 따른 차이가 크고 복잡하며, 공간을 많이 차지하고 비싸다. 우수한 성능과 승차감 덕에 주로 세단에 사용된다. 단순 2차원적 움직임이 아닌 3차원적인 복합적인 충격을 통제하고 완화하는 능력이 있다. 노면의 굴곡을 만나면 상하, 코너를 돌 때는 상하 좌우, 급제동 또는 급가속의 경우는 상하 좌우 전후의 충격을 모두 종합적으로 완화시킨다.


이렇듯 우리가 타는 자동차에는 다양한 방식의 서스펜션이 사용되고 있다. 대부분의 제조사들은 각각의 차종에 맞는 서스펜션 개발과 연구, 테스트 등에 노력을 게을리 하지 않으며, 같은 방식으로 더 나은 승차감과 안정감을 제공하기 위한 기술력 향상에도 심혈을 기울이고 있다. 생산 단가와 제품의 완성도 사이에서 계산기를 두드리는 것 또한 제조사들의 중요한 과제 중 하나다.

박혜연 기자 (메가오토 컨텐츠팀)