車에 달면 연비·타이어 마모 줄여줄 자동 정렬 기술?

호주 스타트업 도프텍(Doftek)이 자동차 휠얼라이먼트를 주행 중에 자동 조정하고 때론 최적 주행을 실현하는 AWAS(Active Wheel Alignment System)를 개발했다. 지금은 자동차 제조사에 판매를 계획하고 있다. 이 시스템을 장착한 자동차는 네 바퀴 방향이나 설치 각도를 자동 조정해 연비와 타이어 마모를 줄이고 핸들링 성능도 끌어올릴 수 있다.

자동차가 안정적으로 달리려면 타이어 4개가 적절하게 접지해야 한다. 아니면 엔진과 모터 구동력을 효율적으로 노면에 전달하거나 직진과 커브를 돌 때 안정성을 보장할 수 없다. 이런 각 타이어를 모든 상황에서 잘 작동하도록 하는 게 휠얼라이먼트라는 조정 작업이다.

휠 얼라인먼트 요소로는 전륜과 후륜 좌우로 방향을 조정해 직진 안전성을 높이거나 편마모를 방지하기 위해 타이어를 수직이 아닌 약간 각도를 줘서 접지시켜 코너링 성능을 개선하거나 조향 바퀴를 앞뒤로 기울여 차체에 설치해 코너링에서 직진을 할 때 복원력을 끌어올리기도 한다. 이런 균형을 조정해 자동차가 달릴 때 종합적인 안정성을 향상시킨다. 따라서 보통 이런 조정을 변경할 수 없다.

다만 자동차가 직진을 할 때나 커브를 돌 때, 브레이크를 걸 때 등 상황별로 수시 정렬을 최적화한다면 더 자동차 안정성과 주행할 때 타이어에 부담을 줄일 수 있을 것이다. 이를 실현한 게 바로 AWAS다.

AWAS는 맥퍼슨이나 더블위시본 등 기존 서스펜션 시스템과 후륜 조향 시스템과 완벽하게 호환되기 때문에 특수 개조는 필요없다. 기존 서스펜션 마운트를 전기 기계식 캠버 장치로 바꾸고 적당히 조절 장치를 타이로드에 장착, 자동차 ECU에 AWAS용 ECU를 연결해 사용한다. 장치를 사용하지 않는 상태에선 일반 휠 얼라인먼트도 할 수 있다.

효과는 주행 중인 자동차 캠버와 캐스터 등을 전자 제어로 동적으로 조정해 타이어 회전 저항과 마모를 10%씩 줄이고 주행 성능은 적어도 15% 개선할 수 있다고 한다. 현재 개발 중인 버전2는 핸들링 개선도 29%까지 높일 수 있다고 한다. AWAS 효과로 두드라지는 건 그 중에서도 캠버 조정으로 타이어 회전 저항을 줄여 연비 효과가 높아지는 것이라고 한다. AWAS는 또 타이어 마찰에서 생기는 소음과 진동을 줄여 승차감도 개선해준다. 버전2는 바퀴마다 개별적으로 매개변수를 바꿀 수 있다. 타이어 온도도 휠에 균일하게 해 바퀴마다 마모 편향을 없앨 수 있다.

도프텍은 재정 지원을 받아 버전2 개발을 하고 있다. 개발 차량 초기 버전은 아우디 TT RS, 버전2는 메르세데스 AMG GT S를 이용한다. 또 다음 표적으로 전기자동차와 자율주행 차량을 노리고 있다. 전기자동차는 타이어 회전 저항을 줄이면 배터리 항속거리를 늘릴 것으로 기대되는데 AWAS를 이용한 10% 감소는 상당한 매력이 될 수 있다. 또 고도로 자동 제어되는 자율주행 차량과 조합도 궁합이 좋다고 볼 수 있다.

물론 AWAS 개념 자체는 새로운 건 아니며 일부 자동차 제조사가 2005년부터 개발하고 있다. 하지만 이들 시스템은 무겁고 기존 서스펜션 레이아웃에 포함시킬 수 없는 등 한계가 있다는 설명이다. 도프텍 AWAS는 휠마다 1kg 가량 무게 증가 밖에 없다는 것도 장점이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.