지난 번에는 오프로드에 적용되는 트랙션에 대해 살펴보았습니다. 이번 시간에는 롤링에 대해 다루어 보도록 하겠습니다.

롤링(Rolling)이라 함은 차량의 좌우 방향으로 샤시가 위아래로 움직이는 현상을 뜻하는 것으로 주행 중에 차량이 스스로 균형을 잡기 위해 능동적으로 발생되는 현상으로 이해를 하면 됩니다. 직진 시에는 노면의 굴곡에 의해 영향을 받고 코너링 시에는 무게중심의 이동으로 인해서 차량이 기울어지는 것에 의해 영향을 받습니다.
 
롤링을 가장 쉽게 이해하는 방법은 외줄타기 또는 평행봉 위에서 체조선수의 팔 동작을 떠올리면 됩니다. 여기서 팔 동작이란 서스펜션의 움직임이고 몸의 움직임은 샤시의 움직임으로 대비하면 됩니다. 대부분 몸의 균형을 잃었을 경우 어떤 동작을 취하는지 누구나 쉽게 알 수 있습니다. 외줄타기의 경우 장대를 사용하는 경우도 있는데 이 경우는 스테빌라이져와 비슷한 역할입니다.
 
또 한 가지 경우를 생각해서 발바닥이나 평행봉에 미끄러운 기름을 칠했을 경우를 생각하면 그립에 대한 중요성이 떠오릅니다. 그립이 없거나 작은 경우에 아무리 중심을 잘 잡는다고 해도 결국 미끄러지게 됩니다. 그립이 없는 경우 롤링이 발생하기 전에 이미 슬라이딩을 시작하게 되어 롤링이 없어지게 됩니다.
 
위의 경우를 머릿 속에 떠올리면서 설명을 합니다.
 
주행 중 샤시는 완벽하게 수평을 유지하고 노면의 굴곡에 따른 차량의 고저차이를 100% 서스펜션이 감당을 한다면 샤시롤이 제로상태가 됩니다. 이런 경우에는 서스펜션과 타이어의 세팅이 완벽해야 되는데 현실적으로는 불가능하다고 판단됩니다. 그렇기 때문에 주행 중에는 자연스럽게 롤링이 발생되는 것 입니다. 샤시가 완벽하게 수평을 유지하는 상태에서는 무게중심의 이동이 없습니다.
 
이러한 롤링은 미세한 무게중심의 이동을 가져오게 되고 이는 타이어의 그립을 올려주는 역할을 합니다. 즉 코너링 시 바깥쪽으로 무게이동이 발생될 경우 바깥쪽 타이어의 그립이 올라가게 되고 이는 타이어의 슬립을 막아주는 역할을 합니다. 이런 상황을 간단하게 설명을 하면 아래와 같습니다.
 
(1) 코너링 진입 -> 무게중심의 이동 -> 바깥쪽 그립 상승 -> 슬립 억제
(2) 직진시 굴곡구간 진입 -> 무게중심의 이동 -> 그립 상승 -> 슬립 억제
  
롤링을 이해하려면 이전강좌에서 배웠던 롤센터와 무게중심의 이동이 중요합니다.
 

  
위 그림에서 두 개의 원이 있는데 롤센터를 중심으로 무게중심까지의 거리를 반지름으로 그린 원입니다. 원의 크기가 크면 롤링의 양이 커지는 것 입니다. 롤센터가 낮은 RC2의 롤링이 RC1에 비해서 크다는 것을 알 수 있습니다.
 
롤링이 크다는 것은 노면의 상황에 따라서 차량이 중심을 잡기 위해서 더 많이 움직일 수 있다는 것으로 한 가지 상황을 가정하게 되면 이해가 쉬워집니다. 기존의 쇽을 떼어내고 그 자리에 쇠막대기를 달았을 경우 서스펜션의 움직임이 없어집니다. 이 경우에 굴곡구간을 지나갈 경우 노면의 상황이 100% 샤시로 전달이 되어 엄청나게 많은 샤시롤을 가져오게 됩니다. 즉 서스펜션의 롤링은 제로상태로 롤의 대부분이 샤시로 전달된다는 것을 의미합니다. 이럴 경우 샤시의 무게중심의 이동이 커지게 됩니다.
 
이와 반대로 아주 부드러운 쇽을 달았을 경우 롤의 많은 부분이 서스펜션으로 전달되어 샤시롤의 양은 현저하게 줄어듭니다. 
 

 

위 그림을 설명하면
 
(1) 첫 번째는 요철을 지날 때 샤시는 수평을 유지한 상태로 서스펜션만 움직이는 경우로 차량의 무게중심의 이동이 거의 없다. 서스펜션롤 100% 상태 -> 차안에서 커피잔에 가득찬 커피가 안 쏟아지는 자동차 광고를 떠올리면 쉽게 이해가 됩니다.

(2) 두 번째는 서스펜션은 고정되고 샤시가 기울어지는 경우로 무게중심의 이동이 많다. 심한 경우 차량이 전복되기 쉽고 타이어의 그립이 작을 경우 슬립하기 쉽다. 샤시롤 100% 상태

(3) 세 번째는 샤시와 서스펜션이 적당하게 반응하여 기울어지는 경우로 무게중심의 이동이 (2)번에 비해서 적은 편이다. 서스펜션롤 + 샤시롤 = 100%
 

첫 번째와 두 번째의 경우 대부분 차량에서는 나타나기 힘든 경우이고 주로 세 번째의 경우가 대부분입니다. 따라서 무게중심의 이동을 적당하게 유지하면서 타이어의 접지력을 최상의 조건으로 만드는 쪽으로 세팅을 해줘야 됩니다. 이러한 세팅의 가장 기본은 쇽의 세팅입니다.
 
위의 설명을 요약하면 100이라는 롤의 양을 어느 쪽으로 배분해서 주행의 안정성을 가져오는지를 결국 세팅이 해결해 주는 것으로 이전 강좌를 충분히 이해하고 있으면 좋은 쪽으로 세팅이 가능합니다.
 
차량이 주행하는 모습을 유심히 관찰해보면 특히 고속주행 시 뒷부분에서 피쉬테일(Fish Tail)현상이 발생하는 것을 가끔 볼 수 있습니다. 리어그립이 충분할 경우에는 이런 현상이 나타나지 않는데 아마도 그립이 약하거나 충분한 롤링이 부족해서 생기는 것 같습니다. 피쉬테일과 롤링도 자세히 관찰하지 않으면 때로는 혼동이 올 때가 있습니다.  피쉬테일은 차량뒤쪽이 물고기 꼬리처럼 좌우로 움직이는 현상으로 슬라이딩이나 롤링과는 구분되는 현상으로 차량의 안정성이 떨어진 상태입니다.
 

아래는 일반적으로 자동차에서 발생되는 현상에 대한 간략한 설명입니다.
 
(1) 바운싱은 피칭과 비슷하다고 하지만 다릅니다. 피칭은 앞뒤가 시소를 타듯 움직이는 것이고 바운싱은 앞뒤가 평행하게 위 아래로 움직이는 것 입니다.
 
(2) 요잉은 롤링과 마찬가지로 코너를 돌 때 느끼게 됩니다. 롤링과 비슷한 점이 있지만 요잉은 차량의 진행 방향이 왼쪽, 오른쪽으로 바뀌는 것으로 생각하면 쉽습니다.

왼쪽으로 진행을 바꾸면 차량 뒷부분은 오른쪽으로 틀게 되고, 앞부분이 오른쪽으로 진행한다면 뒷부분은 왼쪽으로 틀게 되는 것이죠. 이러한 것이 연속적으로 반복된다고 생각하면 됩니다.
 
(3) 롤링은 코너를 돌 때 가장 많이 느끼게 되는데 이 때 한쪽으로 기울게 되면서, 왼쪽으로 기울게 되면 오른쪽이 올라가고, 오른쪽이 기울게 되면 왼쪽이 올라가게 되는 것 입니다.
 
(4) 피칭은 쉽게 놀이터에서 쉽게 볼 수 있는 시소를 생각하면 됩니다. 차체가 위아래로 움직이는 것을 롤링이라고 한다면 이해가 쉽습니다. 앞쪽이 내려가면 뒤쪽이 올라가게 되고, 뒤쪽이 내려가면 앞쪽이 올라가게 되는 것 입니다.

 

[원작 : 제플린의 RC이야기]