고급차가 에어서스펜션을 쓰는 이유

서스펜션의 역사는 마차에서 출발한다. 울퉁불퉁한 비포장도로를 달리는 마차에서도 귀족들이 편안함을 느낄 수 있도록 개발된 것. 기본적인 개념은 노면의 충격을 잘 걸러내 안락한 승차감을 만들어내기 위함이다. 서스펜션의 충격흡수를 위한 스프링으로 에어 벨로우즈를 사용하는 서스펜션이다.

 

문자 그대로 공기 압력을 사용한 현가장치, 공기압이 현가 상질량을 지지하면서 노면으로부터의 충격도 받아낸다. 이 공기압은 전기 혹은 엔진 동력으로 에어컴프레서를 돌려 발생시키며, 서스펜션이 작동하다 보면 수시로 누설될 수 있기 때문에 압력이 일정 이하로 떨어지거나 차량의 높이가 어느 정도 낮아지게 되면 수시로 컴프레서가 돌아 보충하게 된다. 압력을 받는 벨로우즈는 유연하고 탄성이 좋은 고무 재질에 아리미드 같은 섬유를 합쳐 만든다.

 

현시대의 서스펜션 개념은 승차감에 '접지력 향상'이라는 개념이 추가된다. 과거에는 그저 노면의 충격만 걸러내면 됐다. 하지만 현재는 4개의 바퀴를 안정적으로 노면에 밀착시킬 수 있는지도 중요하다. '안전'과 직결되기 때문이다. 현재의 서스펜션은 크게 스프링, 댐퍼(쇼크업소버), 나머지 연결 구조로 구성된다. 스프링은 충격을 흡수하고 댐퍼는 스프링이 일정 수준 진동하려는 움직임을 억제시킨다. 스프링이 단단하고 댐퍼가 부드러우면 저속 주행에서 노면 충격을 흡수하지 못한다. 고속이나 한쪽으로 무게가 실리는 상황에서는 댐퍼가 제 역할을 하지 못해 차량이 출렁거리게 된다. 이화 반대로 스프링을 부드럽게 만들고 댐퍼를 강하게 하면 노면 충격을 댐퍼와 차체로 전달해버리는 문제가 발생한다. 고속이나 한쪽으로 무게가 실리는 상황에서는 차량이 민첩하게 움직이지 못하는 한계도 있다.

에어 서스펜션은 금속 스프링의 한계를 넘어서기 위해 도임된 기술이다. 1958년 캐딜락이 엘도라도를 통해 최초로 양산차에 적용된 이후 현재 대부분 고급차에 탑재되고 있다. 에어  서스펜션은 금속 스프링을 공기로 대체하겠다는 개념에서 출발한다. 공기압을 이용해 충격을 흡수할 수 있는 스프링을 대신하는 것, 특히 공기압을 통해 만들어지는 탄성은 금속 스프링에서 구현할 수 없는 부드러움이 강점이다. 또한 자잘한 진동을 걸러내는 데 효과적이다.

 

장점

1 우수한 승차감

에어 벨로우즈이 진동 절연 능력이 매우 뛰어나서 작은 잔 진동은 벨로우즈가 거의 걸러내 주기 때문에 뛰어난 정숙성은 덤이다. 사실상 에어 서스 펜션의 상징적인 장점이다.

2. 일정한 차고 유지 및 자유로운 차고 조절

사람이 승차하거나 짐을 싣거나 트레일러를 연결하는 등으로 인해 하중이 커져 차가 내려앉으면 차고 센서가 이를 감지해 해당 차축에 공기압을 더 넣어 차고를 보정해준다. 또한 기아 모하비, 랜드로버 레인지로버, 지프 그랜드 체로키 같은 고급 SUV들은 운전자가 지형에 따라 차고를 임의로 조절하는 거도 가능하며, 좀 더 발전된 능동형 서스펜션에서는 속도에 따른 차고 조절을 하기도 한다. 간호 애프터마켓 튜닝 파츠로 나오는 에어 서스펜션은 극단적인 차고 조절이 가능하여 차를 아예 바닥에 주저앉힐 수도 있다.

3. 현가하 질량의 감소 

강철 스프링에 비해 스프링이 플라스틱 계열의 벨로우즈와 공기 그 차체라서 무게가 매우 가벼워 현가하 질량이 줄어들고 로드홀딩 향상에 도움을 준다.

 

단점

1. 비싼 가격

 일반적인 강철 스프링을 쓰는 차와 달리 공기압 라인과 컴프레서, 어큐물레이터, 에어밸브 블록 등 여러 가지 부품들이 추가로 더 붙는다. 그에 따라 구조가 복잡해지고 정비가 어려워진다.

2. 내구성

 최신 차량들은 많이 나아졌지만 차량의 노후화로 에어호스나 피팅, 벨로우즈 고무의 경화로 균열이 생겨 누기가 발생하면 이를 보충하기 위해 컴프레서가 계속 돌게 되고, 컴프레서 마저 잦은 가동으로 과열로 사망하면 차량을 지탱할 공기압을 상실하고 차가 주저앉는다. 특히 일부 악명 높은 차들의 경우 에어 서스펜션을 고장 난 부분만 교체하는 게 아니라 시스템 전체를 교체해야 하는 경우도 있다.

3. 세팅의 나이도

 일정한 탄성 계수를 유지하는 강철 재질 스프링과 달리, 축하 중에 따라 탄성계수가 수시로 달라지기 때문에 스프링 압력과 댐퍼 감쇠력의 세팅이 다소 어렵다. 차량 제조사의 세팅 기술력이 부족하면 심각한 언더 댐 현상이 걸리면서 고무공처럼 통통 튀게 되어 승차감이 오히려 일반 강철 스프링을 쓴 차량만 못하게 되는 수가 있다.