골프맨님의 덧글을 보고....(수정)

[Uranus]

안녕하세요? Uranus입니다.

요번달까지 계절학기 때문에 정신이 없네요. 계속 들어와서 글은 읽고 있는데....

글 쓸 시간 까진 없다가, 오늘은 시간을 내서 휴식을 취하고 있습니다.

홍서원님의 멋진 글을 읽으면서 포르쉐4s와 Audi s4의 디테일한 멋진 매력을 흠뻑 느끼며 전율을 느끼던 와중,

골프맨님의 글을 읽고 저가 알고 있는 내용을 적어보고자 답글을 적습니다.

우선 기본적으로 알아두고 넘어가야할 점은 자동차는 마찰력을 이용하여 움직이는 기계라는 것입니다.

자동차가 움직이는 메커니즘을 보게 되면 바퀴의 타이어와 노면과의 접촉은 정지된 상태입니다. 즉 정지마찰력을 이용하는것이지요.

자동차의 타이어가 큰 파워로 인하여 헛돌게(파워슬라이드)되면 정지마찰력이 운동마찰력으로 변화하게되어 기존보다 오히려 접지력 떨어지게 되는 결과가 발생합니다.

운동마찰력은 정지마찰력과 같거나 작습니다.

그래서 ' 코너를 돌고 있는 상황에서 슬라이드가 일어나게 되면 차체의 운행이 변화하게 됩니다. ' 라고 말씀을 드리겠습니다.

물론 처음 스타트시 최적의 회전속도로 인한 운동마찰력이 정지마찰력과 비교했을때 아주 비슷한 정도의 마찰력을 사용한다면 최고의 접지력을 사용할 수 있습니다.

위에서 말씀드린데로 운동마찰력은 정지마찰력과 같거나 작기 때문에 최대한 비슷한 마찰력을 사용하면서 뛰쳐 나갈 수 있다면 최고의 가속력을 얻을 수 있는 것이지요.

실제 코너에서도 이러한 원리가 적용되어 아주 약간의 슬라이드가 일어나는 상태로 도는것이 최고의 접지력을 사용하여 도는것이기에 더 좋은 타임을 낼 수 있습니다.
단... 일반인이 이렇게 몰기엔 정말 힘들죠. 이것을 시행할려고 노력하기 보다는 일반적인 드라이빙을 먼저 습득하는것이 좋습니다.

차량의 진행에 따른 원심력과 무게이동에 대해서는 따로 정리해서 올리겠습니다.

이 글을 읽으시면서 ' 자동차가 코너에 진입을 하게 된 이후 마찰력에 대한 변화가 일어난다면 코너 밖으로 밀려날려고 한다. ' 정도로 이해하시면 됩니다.

이제 본론인 각 구동특성에 따라서 코너에서의 어떠한 변화가 생길지 알아보도록 하겠습니다.

테스트는 온로드에서 엄청나게 좋은 새 타이어로 시행했다고 가정하겠습니다.

(오프로드의 뮤는 너무나도 낮기에.. 뒷바퀴가 자연스레 미끄러져 버리니... 제외하겠습니다.)

그리고 파워슬라이드에 따른 차량움직임에 관한 내용을 중심으로 이야기 하겠습니다.

이유는 구동 특징을 가장 정확히 살펴볼 수 있는 방법이며, 각각의 차량에 따른 변화도 거의 없기 때문에 쉽게 이해하실 수 있으실거라 생각해서 입니다.

차량의 관성과 무게이동에 따른 차량의 변화는 따로 글을 작성해 두겠습니다.

우선 FF같은 경우 구동축이 앞쪽에 있기 때문에 엑셀조작으로 인하여 파워슬라이드가 일어나게 되면 앞타이어들이 미끌어 지게 됩니다.

그럼 앞쪽 접지력이 떨어지게 되고 코너를 돌고 있는 상황이기에 앞쪽의 차체가 코너 밖으로 밀리게 됩니다.

그런데 뒷바퀴는 그냥 지면을 따라가고 있는 상황이라서 그대로 정지마찰력을 이용하고 있겠지요? 그럼 차체는 어떻게 변화를 보일까요?

차량의 전면부만 코너의 밖으로 이끌려 가게 됩니다.

앞쪽이 코너를 돌고 있는 상황에서 타이어의 한계에 벗어나는 회전력을 얻게되어 오히려 접지력 자체가 떨어저 버린 상황이 연출되기에 이렇게 됩니다.

이러한 이유로 FF차량은 파워슬라이드시 언더스티어가 일어나게 되는것이지요.

그리고 앞 바퀴가 미끌어 지는 상황이라서 핸들조작을 하여도 차량을 도는데 큰 영향을 주지 못하게 됩니다.

오히려 미끄러 진다고 더욱 코너쪽으로 핸들을 많이 돌리게 되면 ' 슬립엥글 ' 의 영향으로 더 미끌어지게 됩니다.

FF차량이 미끌어지면 운동력을 줄여 언더스티어에서 탈출을 해야 합니다.

슬립엥글에 관한 내용을 보다 자세히 알고자 하시는 분은 추가 글을 통해서 확인하시길 바랍니다.

이제 FR(or MR or RR)을 살펴보죠.

FR은 파워슬라이드가 일어나면 뒷쪽의 타이어가 미끌어지게 됩니다.

그럼 차량의 후면부가 코너의 밖으로 미끌어지게 됩니다.

즉 오버스티어가 일어나게 됩니다.

이 상황에선 앞바퀴는 그대로 도로를 따라가고 있는 상황이라서 핸들 조작이 가능하기에,

뒷바퀴가 미끌어 지고 있다 하더라도 드리프트를 이용해서 코너를 탈출 할 수 있습니다.

하지만 타임은 루즈입니다. 기본적으로 위에서 말씀드렸던 '최적의 그립'을 이용하는게 아니라면 슬라이드는 무조건 타임 루즈로 연결됩니다.

마지막으로 4WD(AWD)를 살펴보겠습니다.

이제 말씀을 안드려도 감이 오실거라 생각됩니다.

AWD차량들이 코너에서 파워슬라이드를 이르키면 4바퀴가 모두 미끄러져 버립니다.

정말 엄청난 상황에 돌입했다는것을 느끼실 수 있으신지요?

핸들조작은 안먹히고.... 그렇다고 뒷바퀴의 접지력이 있는것도 아니고....

거의 운전자의 통제에 벗어난 물리법칙에 충실한 움직임을 보여주게 됩니다.

그래서 미끄러지면 왠만한 사람은 컨트롤 하기 정말 어렵습니다.

사람들이 사륜드리프트를 대단하게 보는 이유가 여기에 있습니다.

그렇다면 ' 4WD는 최악인가? ' 라는 의문이 생기실텐데....그럴리가 없겠죠 ㅇㅅㅇ?

우선 저렇게 완벽하게 미끄러질려면 엄청난 파워가 필요합니다.

왠만한 4WD차량들은 절대로 미끌어지지 않습니다.

아 물론 타이어의 뮤 자체가 낮아서 접지력이 엄청나게 낮은 상황이라면 미끌어 지겠습니다만,

' 난 빠르게 달리고 싶다! ' 라고 생각하고 엄청나게 비싸고 좋은 슬릭타이어를 껴놨다면 왠만해선 미끌어지지 않습니다.

파워가 4부분으로 나뉘기 때문에... 그리고 각 타이어의 한계는 생각보다 높기 때문에 4바퀴 모두 미끌어 트리긴 정말 힘듭니다.

그래서 만약 슬라이드가 일어난다 하더라도 바로 모든 바퀴의 파워를 끊어주거나 바퀴 회전력을 줄여주면 금방 컨트롤로 복귀할 수 있습니다.

물론. 급격한 엑셀조작이 아닌 부드러운 조작을 시행하던 도중에 슬라이드가 일어난 경우에 한해서 입니다.

아니면 아예 드리프트를 하겠다고 코너에서 오버스피드로 진입해서 차체를 날려버리면 되겠습니다만... 이건 차 자체의 파워를 이용한게 아니므로 지금 글에선 언급하지 않겠습니다.

4WD같은 경우 오히려 모든 타이어의 접지력을 사용할 수 있기에 그 어떤 상황에서도 최적의 성능을 구사할 수 있기 때문에 최근에 많이 쓰이고 있습니다.

특히 코너에서 언더스티어가 일어났던 예전의 4WD와는 다르게 요즘엔 FR에 가까운 움직임을 보여주고 있습니다.

높은 수준의 전자 컨트롤로 구동력을 각 타이어에 분배를 해주어 최적의 접지력을 사용할 수 있게 되었기 때문이죠.

적은 뮤(마찰력)을 지녀서 노면의 상태가 극악일 수록 4WD는 큰 힘을 발위합니다.

모든 타이어의 마찰력을 사용할 수 있기 때문이죠.

그리고 노면의 상태가 최악이라 뮤 자체가 낮은 곳이라면 정지마찰력보다 운동마찰력이 오히려 크게 됩니다. 그래서 렐리에서 4WD차량이 대부분을 찾이하는 것이지요.

저의 글로 작은 도움이 되었길 바라며 이만 줄이겠습니다 ㅇㅅㅇ)/

[Uranus]

타이어의 특성상 슬립앵글이 일정 각도로 생겨야 최대의 접지력이 생깁니다. 타이어별로 각도가 다르긴 합니다만, 레이싱 슬릭 타이어가 5도. 일반 타이어가 6도~8도에서 최대가 됩니다. 출발할때 약간의 슬라이드가 일어나며 출발하는것이 더 빠른 이유도 여기에 있습니다. 슬라이드가 일어나게 되면 핸들을 꺾어서 슬립앵글이 일어난것과 비슷한 현상을 생기게 할 수 있습니다. 그래서 오히려 접지력이 늘어나게 되는것이지요. 이러한 특징은 타이어 고무의 화학적 구성과 타이어 모양에 따른것이라 합니다. 이쪽은 저가 더 알아봐야 할거 같네요. 하지만 확실한 내용입니다. 더 자세한 내용은 유용한 정보에서 확인하세요~

[또니]

작성해 주신 글 재미있게 잘 읽었습니다. 차량의 구동별 운동 특성에 대한 설명도 잘 보았구요. 드라이버의 관점이라기 보다는 물리학적(!) 접근의 냄새가 나는 섬세한 글이긴 합니다만 차량의 언더와 오버를 설명해 주시는데 있어서 차량의 출력에 의한 타이어와 노면의 마찰계수를 떨어트려 슬립을 유도하는 관점으로만 접근하신건 조금 아쉬운 부분이 아닌가 생각 합니다. 저는 전공이 아니라서 물리학적 접근 방식의 디테일한 설명을 작성할 역량이 안되지만 차의 운동 특성을 설명함에 있어서 직진성 회두성등을 이야기하자면 관성과 하중 이동에 따른 설명이 뒤따라야 된다고 생각 합니다.

[Uranus]

기본적으로 코너를 돌때는 코너의 밖으로 향할려고 하는 관성력 즉 원심력이 작용한다라는 기본적인 물리 법칙을 전제하에 적었는데.... 확실히 이 내용을 좀더 적는것이 좋겠군요. 우선 어제 생각나는데로 정리한거라 약간 디테일이 떨어지는것이 사실입니다. 따로 글을 추가해 놓겠습니다.

[또니]

실제 주행에 있어서도 드라이버가 의도하지 않은 언더와 오버는 악셀레이터 조절의 미숙함에서 오는 파워슬립이 아닌 진입속도에 따른 관성과 핸들링 그리고 브레이킹에 의한 하중이동으로 인해 급격하게 변하는 차량의 운동 특성이 아닐까 생각합니다. 딴지는 아니구요. 잘 모르시는 분들을 위해 작성한 글이라면 이런 부분도 들어 갔었으면 좋겠다는 의견 드려 보았습니다. ^^

[Uranus]

아 그리고 위에 글을 쓰면서 설명 드린데로 이해하기 쉽도록 설명하기 위하여 파워슬라이드로 한정하여 글을 쓴것입니다. 언더스티어와 오버스티어는 무게이동에 따른 변화에 따라서 얼마든지 형식에 상관 없이 발생할 수 있는 것이기에 이해를 하기엔 너무 변수가 많아지죠. 그래서 뺀것이였습니다. 다음 글에선 이러한 내용도 설명해 보도록 쓰고 있습니다.