지난 번에는 롤링에 대한 전반적인 이해를 위한 내용을 다루어 보았습니다. 자, 오늘은 마지막으로 롤센터에 대해 살펴보려 합니다.

 

롤링에 대한 이해를 높이려면 롤센터에 대한 정확한 이해가 필요합니다. 이미 롤센터에 대해서는 설명을 하였기 때문에 별도의 설명은 생략합니다.
 
우선 롤링을 이해하기 쉽게 그림을 먼저 보여줍니다.
 

 

그림은 원통 안쪽 초록색 부분에 무거운 쇠구슬을 매달아서 고정해 놓은 것을 상상하시면 됩니다. 롤센터는 원통이 지면과 닿는 부분입니다. 그림에서는 롤링의 범위를 노란색으로 표시했습니다. 좌측은 무게중심과 롤센터의 거리가 클 경우 그 거리만큼의 반경으로 롤링이 일어나는 것을 나타낸 것으로 원통이 어느 방향으로든 자유롭게 움직일 수 있습니다. 무게중심이 점점 아래로 내려와 롤센터와 가까워 질 경우에는 원통의 회전이 무게중심을 중심으로 좌우로 움직이는데, 그 반경이 롤센터와의 거리를 벗어나지 않습니다. 가운데 그림은 마치 오뚜기처럼 좌우로 움직일 것 입니다. 우측그림은 무게중심이 롤센터와 붙어있는 경우인데 이 경우에는 롤링이 거의 발생하지 않습니다. 무게중심과 롤센터가 일치한다면 롤이 없는 상태가 될 것 입니다. 이것으로 롤센터와 롤링의 상관관계는 쉽게 이해할 수 있습니다.
 
차량이 코너링을 시작하면 코너의 바깥쪽으로 차를 밀어내는 원심력이 무게중심에 작용을 합니다. 이것은 무게중심(CG)이 롤센터(RC) 주변을 돌아서 움직이는 원인이 되는데 롤센터가 무게중심의 아래쪽에 있을 때 코너링 포스(Cornering Force)로 부터 더 많이 멀어지려는 원인이 됩니다. 이런 이유로 차량은 코너의 바깥쪽으로 롤(Roll)을 하게 됩니다.

 

(1) 낮은 롤센터(RC2) : RC가 CG로 부터 멀어질 때 차량이 코너에서 CG의 영향이 더욱 커지게 되어 차량의 롤이 증가하게 된다. 롤 스피드가 빨라져서 한계 그립에 쉽게 도달하게 된다.

(2) 높은 롤센터(RC1) : RC가 CG로 가까워질 때 차량이 코너에서 CG의 영향이 작아지게 되어 차량의 롤이 감소하게 된다.

(3) 만약 RC가 CG와 일치한다면 차량이 코너에서 CG의 영향을 받지 않기 때문에 전혀 롤이 발생하지 않는다.
 
위 설명에서 새로 등장하는 코너링포스는 원심력에 대항하는 힘으로 구심력이라고도 합니다. 이는 차량이 회전 시 타이어가 원심력에 의해서 바깥쪽으로 밀려나게 되는데 이 때 타이어는 진행방향의 직각방향으로 횡력(Side Grip)이 생기게 됩니다. 이런 횡력에 의해서 원심력의 반대방향으로 생기는 힘을 코너링포스라고 합니다. 코너링포스는 타이어의 변형에 의해서 생기기 때문에 접지면의 중심보다 약간 뒤쪽에서 발생하게 됩니다. 코너링포스는 원심력보다 작거나 같습니다(원심력 >= 코너링포스).
 

 

아래 그림은 코너링 시에 변화되는 무게중심과 롤센터의 상황을 크게 확대한 것 입니다.
  

 

그림을 보면 차량이 좌회전 시 무게중심이 우측으로 이동하게 되고 롤센터는 반대쪽으로 이동을 하게 됩니다(실제로는 서스펜션의 움직임이 있기 때문에 롤센터도 약간은 바뀌게 됩니다). 즉 구심력으로부터 롤센터가 멀어지기 때문에 차량 바깥쪽에서 롤이 더 발생되는 것 입니다. RC1과 RC2의 거리변화를 보면 롤의 차이는 쉽게 이해가 됩니다.
 
롤센터에 대한 것은 차량에 대해 지식이 풍부한 사람도 사실은 100% 완벽하게 이해하기 힘든 아주 어려운 분야입니다. 필자도 생각하면 생각할 수록 골치 아픈 분야이기 때문에 설명을 하면서도 사실 어려운 점이 많습니다.
 
지금까지 설명을 하기 위해 롤링의 개념을 따로 나눠서 설명한 이유는 이해도를 높이기 위해서 어쩔 수 없이 나눈 것입니다. 롤링이 실제로 발생하는 부분별로 이해를 하면 Total개념의 롤링을 이해하기 쉬워집니다. 알씨에서 사용하는 부분적인 롤링의 개념은 아래와 같습니다.
 
(1) 샤시롤 : 샤시의 움직임에 의해서 발생하는 롤링으로 무게중심의 이동이 실제로 이루어지는 실질적인 롤링의 개념으로 차량의 전체적인 롤을 의미합니다.

(2) 서스펜션롤 : 쇽과 서스펜션의 조합으로 실제로는 롤링을 감쇄시키는 역할을 하는 것으로 마치 서스펜션이 롤링을 하는 것처럼 설명이 되었지만 결국에는 샤시롤을 억제하는 결과를 가져옵니다.

(3) 트랙션롤링 : 강좌에서는 설명이 안 되어 있지만 타이어와 노면 사이에서 일어나는 롤링으로 주로 코너링 시 타이어의 사이드접지면(사이드월)에서 일어나는 롤링으로 과도한 접지력이 원인이 됩니다. 자세한 것은 그립과 트랙션 그리고 오버그립 시 나타나는 현상을 제대로 이해하고 있으면 쉽습니다.

 

-> 지상고가 5mm 내외인 1/10투어링의 경우 차폭 190mm에 비해 지상고가 낮기 때문에 트랙션롤링을 따지기가 사실 애매합니다. 이에 비해서 오프로드차량의 경우 지상고가 30mm정도인 버기는 차폭 300mm에 비해 지상고가 높기 때문에 샤시의 움직임과 코너링시 바깥쪽 타이어의 기울어짐이 투어링에 비해서 많습니다. 이런 경우 트랙션롤링의 영향을 더 많이 받는다는 생각이 듭니다. 

 

아래는 롤센터의 영향을 시트로 나타내준 것 입니다.
 
프론트 롤센터는 코너중반과 탈출 시에 가속스티어링에 많은 영향을 준다.

 

(1) 낮은 롤센터
   - 가속스티어링을 증가
   - 차량의 반응을 감소
   - 차량앞쪽에 무게이동을 감소시키나 그립은 증가
   - 샤시롤이 증가
   - 길고 빠른 코너를 가진 부드럽고 높은 트랙션 트랙에 적합

 

(2) 높은 롤센터
   - 가속 스티어링 감소
   - 차량의 반응이 증가
   - 차량 앞쪽으로 무게이동이 증가하나 그립은 증가
   - 샤시롤이 감소
   - 트랙션 롤링을 피하기 위해 높은 그립의 조건에서 사용
   - 빠른 방향전환이 필요한 트랙에 적합

 

리어 롤센터는 모든 코너링 단계에서 가속/감속 상황에 모두 영향을 받는다.

(1) 낮은 롤센터
   - 가속 그립이 증가
   - 차량 뒤쪽으로 무게이동이 감소하나 그립은 증가
   - 그립은 증가하고 리어 타이어의 마모는 감소
   - 샤시롤이 증가
   - 코너진입 시 트랙션 롤링을 피하기 위해 사용(리어그립 증가)
   - 낮은 트랙션 트랙에 적합

 

(2) 높은 롤센터
   - 가속 스티어링 감소
   - 차량 앞쪽의 무게이동 증가시키나 그립은 감소
   - 차량의 반응이 증가
   - 샤시롤 감소
   - 코너중반이나 탈출시 트랙션 롤링을 피하기 위해 높은 그립조건에서 사용
   - 빠른 방향전환이 필요한 트랙에 적합
 

위 시트를 살펴보면 이전에 올렸던 시트(강좌8)와 내용이 틀린 부분이 있습니다. 참고자료로 사용하는 세팅북도 자세히 살펴보면 동일한 특성에 대해서 서로 반대로 설명을 하고 있습니다. 그런걸 보면 세팅이란 게 그것을 만든 사람의 설명을 듣기 전까지는 단순히 글로만 확신하기는 힘들고 실제주행을 해보면서 느껴봐야 제대로 된 답을 얻을 수 있습니다. 결국 세팅북도 100% 신뢰하기는 힘든 것 같습니다. 아마도 두 개의 세팅북을 따로 가지고 있는 두 사람이 위의 세팅을 가지고 논쟁을 벌인다면 누가 이길지 궁금해집니다. 처음 강좌를 쓰면서 느끼던 아쉬움이 또 나타났습니다. 영문 해석의 오류와 세팅북의 상반된 내용 등을 생각하면 세팅이론에 대한 논쟁은 그다지 큰 의미는 없는 것 같습니다. 진짜로 중요한 것은 그 원리를 얼마나 충실하게 이해하고 그것을 제대로 활용하는데 있지 않나 생각이 듭니다. 
 
롤링에 대한 강좌는 총 3번에 걸쳐서 진행하려고 마음을 먹었는데 막상 글을 쓰다보니 막히는 부분도 있고 조금 시간적인 여유를 가지고 준비를 해야겠다는 생각이 듭니다. 어찌되었든 롤링에 대한 기본적인 이해도를 높였다면 롤을 지배할 수 있는 자신있는 세팅이 가능해집니다. 일반 승용차에 비해서 RC카 특히 온로드에서는 롤링이 주행성능에 많은 향상을 가져올 수 있기 때문에 이를 적극적으로 활용하는 게 실력향상에 많은 도움이 됩니다.

 

[원작 : 제플린의 RC이야기]