이러다가 없어지겠네!
스티어링 휠의 변천사
2024.01.12
스티어링 휠은 조금씩 없어지고 있다?!
자동차를 구성하는 요소에는 무엇이 있을까요?
차체, 바퀴, 엔진, 변속기 등 많은 부품이 상호작용을 하며 자동차라는 기계를 이루고 있죠.
오늘은 그 중 조향을 담당하는 스티어링 휠(Steering Wheel)에 대한 흥미로운 이야기들을 소개해 드릴게요!
그거 '핸들' 아닌가요?
사실 일상생활에서 스티어링 휠이라고 말하는 사람은 많지 않죠. 보통 핸들이라고 부르는데요. 핸들이라는 명칭은 일본식 영어 표현인 한도루(ハンドル, handle)에서 유래되었다고 해요. 스티어링 휠 혹은 운전대라고 부르는 것 올바른 표현입니다.
최초의 스티어링 휠은 막대기였어요
1800년대 후반, 초창기 자동차들을 보면 우리가 아는 원형의 스티어링 휠이 달려있지 않아요. 이때는 조향을 위해 틸러(Tiller)라는 막대기 형태의 장치가 주로 사용되었다고 하는데요.
그러던 1894년 Paris-Rouen 레이스에 참가하던 프랑스 엔지니어 알프레드 바쉐론(Alfred Vacheron)이 레이스에서 우승하기 위한 비장의 무기로 자신의 차량에 틸러 대신 스티어링 휠을 장착했던 것이 최초의 스티어링 휠이 되었습니다.
알프레드 바쉐론은 해당 레이스에서 11위를 기록했다고 해요. 비록 그의 비장의 무기가 레이스 우승으로 이어지진 못했지만, 대신 자동차 역사를 바꿔버렸죠.
좀 있으면 아무것도 안 남겠어요
테슬라 일부 모델에 적용됐던 요크 스티어링 휠을 아시나요? 이런 모양의 스티어링 휠은 테슬라 뿐만 아니라 렉서스 등 다른 브랜드에서도 내놓고 있는데요. 자동차 제조사에서 이렇게 반토막 난 스티어링 휠을 적용하는 이유는 무엇일까요?
이러한 스티어링 휠이 적용되는 이유는 대표적으로 두 가지입니다. 디자인적인 이유와 완전 자율주행 시대에 대한 준비.
상단이 잘려있는 형태의 스티어링 휠을 적용하면 미래지향적인 느낌을 주며, 일반적인 차량들과 디자인 차별성을 두기 좋습니다. 게다가 줄어든 스티어링 휠 면적만큼 전방 시야 확보에 유리하며 실내 공간을 더 확보할 수 있다는 장점도 있죠.
그리고 자율주행 레벨이 올라갈수록 차량 운행 시 자동차 시스템이 주가 되고 사람은 보조가 될 겁니다. 당연히 스티어링 휠도 보조 장치가 될 가능성이 큰데요. 즉, 더 이상 운전석에서 큰 면적을 차지하면서 운전 편의성을 최우선으로 고려한 디자인이 아니어도 된다는 것이에요.
하지만 자율주행 레벨3도 보편화가 되지 않은 지금까지는 스티어링 휠만 미래로 먼저 가 있는 듯한 느낌이죠. 과연 이러한 스티어링 휠 디자인이 미래에는 표준이 될 수 있을까요?
이제는 전기 신호로만 연결된대요
앞서 스티어링 휠은 보조 장치가 될 것이라고 말씀드렸는데요. 이렇게 되면 지금처럼 기계적으로 연결되어 있는 것은 상당히 비효율적인 구조가 될 거예요.
그래서 전기 신호로만 연결(By wire)되는 스티어링 휠의 표준화는 막을 수 없어 보입니다. 사실 이미 자동차 브랜드에서는 많은 부품의 기계적인 연결을 전기 신호 대체하고 있어요.
대표적인 전기 신호로 대체된 부품은 엔진에 공기를 공급해주는 엔진 스로틀이 있습니다.
과거의 자동차에는 엔진룸에 있는 스로틀과 실내에 있는 가속 페달이 금속 케이블을 통해 물리적으로 연결되어 있었는데요. 케이블의 내구성 문제와 차량 설계 자유도가 떨어진다는 단점이 있었습니다. 전자 제어 스로틀이 적용되면서 이와 같은 단점을 모두 해소할 수 있었고, 많은 발전을 거치면서 이제 전자 제어 스로틀 적용이 일반화되었죠.
그리고 최근에는 많은 차량에 전자식 기어노브가 적용되어 전기 신호를 통해 변속기를 제어하고 있어요. 덕분에 더욱 자유롭게 센터 콘솔을 설계할 수 있게 되었습니다.
일부 차종에서는 스티어링 휠이 100% 전기 신호로 연결되는 스티어 바이 와이어(Steer by wire) 시스템도 적용되고 있습니다. 스티어 바이 와이어는 토요타 그룹이 세계 최초로 상용화를 시도한 기술인데요. 기계적인 연결이 없어서 스티어링 휠을 자유롭게 배치할 수 있고, 전자식으로 제어하여 더욱 정밀한 조향이 가능하다는 장점이 있다고 해요.
이처럼 스티어 바이 와이어는 전동화된 완전 자율주행 차량에서는 빼놓을 수 없는 기술이지만, 아직은 고장이나 오작동 시 치명적인 사고로 이어질 가능성을 완전히 없애지는 못한 상태입니다. 스티어링 휠은 생명에 직결될 수 있는 부품인 만큼 무엇보다도 철저한 페일 세이프(Fail Safe)설계가 가장 중요해 보입니다.
어떤 기술이 남게 될까요?
스티어링 휠에 대한 흥미로운 이야기들 재밌게 보셨나요?
앞으로 전동화와 자율주행 기술 발전이 가져올 자동차 브랜드들의 다양한 시도가 계속될 것으로 예상되는데요. 그 중 어떤 기술이 미래에도 살아남아 표준이 될 수 있을지 궁금해지네요!
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