2008. 12. 4. 15:57

Vehicle Aerodynamics (1)

'바람이 깍은듯한 디자인','에어로다이나믹적인 유려한 유선형 디자인'
자동차 잡지나 광고 매체에서 한번쯤은 들어 봤을만한 문구입니다.
(현대 제네시스 초기 선전에는 풍동 시험 장면과 더불어 공지 저항 계수(cD , Drag Coefficient)를 0.27까지 달성하였다고 광고를 했었습니다.)

하지만 이 문구가 단지 디자인이 좋다는 내용으로만 들리는 것이 아직 우리나라의 현실입니다.
그러나, 실제 각 회사의 Aerodynamic Performance에 대한 개발 및 검증은 디자인센터가 아닌 연구소에서 수행합니다.
그리고 Aerodynamic Performance 향상에 있어 가장 어려움을 나타내는(?)부서는 디자인 센터입니다.

원래 디자인센터에서 디자인된 멋진 차량의 형상을, Clay Model test등을 통하여 가다듬게 되기때문에 디자이너들의 분노(?)를 사게됩니다. ^^;
(디자인 센터에 완전 우주선 처럼 멋진 차량 스케치가 있기에 양산됐냐고 물었더니..그 차가 바로 칼로스이더군요 ㅡ_ㅡ;; 처음 디자인 스케치 만큼은 정말 엄청난 포스였습니다.)

Aerodynamics는 다음 그림처럼 상당히 많은 차량 성능 분야에 직/간접적으로 영향을 미치고 있습니다.

그럼 먼저 Aerodynamic Performance란 말 부터 알아야 하는데, 한글로 번역하면 공력 성능입니다.
마구잡이식 해석을 하자면, 공기가 미치는 힘에 대한 성능이죠.
그 중에서도 차량에 있어서는 여러 요수 중 Drag와 Lift가 중요한 요소입니다.

이 중 Drag부터 살펴 보겠습니다.
차량이 공기 중에 달리는 이상, 어쩔 수 없이 공기의 저항을 받게 됩니다.
공기의 저항을 많이 받으면 많이 받을 수록 차량의 성능에 나쁜 영향을 주게 되므로 가능한 공기 저항을 적게 받기 위하여 자동차 회사들은
머리를 싸매는 중입니다.
공기의 저항은 차량의 차속에 따라 달라지기 때문에 이를 무차원화 시켜서 모두가 보기 쉽게 나타낸 것이 공기 저항 계수 (cD, Drag coefficient)입니다.
공기 저항 계수는 작으면 작을 수록 공기 저항을 적게 받는 다는 뜻입니다.

이 공기 저항 계수에 영향을 미치는 중요인자는 바로 '디자인'입니다.
초기 차량의 디자인에 따라 어느 정도 결정이 되어버리기 때문에, 초기 Engineering이 중요합니다.
처음 디자인에서 컨셉 디자인들이 나오게 되면, 컨셉 디자인들에 개한 Engineering 평가가 나오게 되는데(주관이 배제된) 이때 평가의 요소 중 하나가 공기 저항 계수 입니다.

Engineering 평가와 디자인 평가등으로 결정된 컨셉 디자인은 수차례 Clay Model Test로 양산 디자인까지 Aerodynamic Performance를 개발하게 됩니다. 양산 디자인이 결정된 다음에도 양산 차량을 개발할 때까지 디자인을 조금씩 수정하거나, 아니면 여러 Add-on Part를 적용하여 Aerodynamc Performance를 개발하게 됩니다.

다음에는 보다 자세하게 Drag에 대하여 다루어 보겠습니다.