[매일뉴스 기획 칼럼] 

4륜 구동 이라 함은 4개 바퀴를 동시에 굴려 자동차를 움직이는 시스  템이다. 동물의 경우 4개 다리를 이용하면 신속하게 방향 전환이 가능하고 미끄러짐에도 대응이 가능한 것처럼 자동차에서 4륜 구동은 아주 유용한 시스템이다.

그러나 평상시에도 4륜으로 구동하여 동일한 동력을 각각의 바퀴로 전달하게 되면 동력 손실에도 문제가 생길 수 있기 때문에 최근에는 노면의 상태를 센서를 통해 감지하여 각각의 바퀴에 서로 다른 동력을 전달하여 손실을 최소화하게 된다. 결국 연비를 위한다면 2륜 구동이 유리하고 주행 중 안전한 주행을 위한다면 4륜 구동을 선택하여야 한다.

자동차는 타이어를 굴려 움직이는 구조이기 때문에 앞, 뒤 타이어 중 어느 타이어를 구동해야 장점이 많은가를 제작사는 고민하게 된다. 설계 시 자동차의 앞, 뒤 하중도 고려해서 전륜구동 또는 후륜구동을 선택하게 된다.

일반적으로 엔진이 앞쪽에 장착되어 후륜 구동시에는 동력을 프로펠러 축을 이용하여 후륜을 구동하게 되는데 뒤쪽이 앞쪽보다 하중이 가벼워 눈길 주행 시나 급하게 핸들을 돌릴 경우 뒷쪽이 돌아가거나 눈길에서 헛바퀴 도는 문제가 생기게 된다.

또한 전륜구동의 경우는 앞에 엔진이 있고 동력을 앞 타이어 보내도록 설계하는 차량이 많이 출고가 되는 실정이다. 엔진과 구동 타이어를 구분할 경우는 앞에 엔진이 장착되고, 앞 타이어 구동일 경우는 (FF:Front Engine Front Drive), 앞에 엔진이 있고, 뒷 타이어를 구동하는 경우는 (FR:Front Engine Rear Drive)이며 뒤쪽에 엔진이 있고 뒤쪽에 동력을 전달하면 (RR:Rear Engine Rear Drive)가 된다. 4개 타이어를 구동하는 것을 4륜 구동이라 하며 각 제조사별 부르는 명칭이 다르지만 4개 타이어를 구동하는 것을 4륜 구동이라한다.

  사진출처 : 현대위아

자동차에 장착되는 배지를 보면 AWD(All Wheel Drive), 4Matic, 4WD(4Wheel Drive), H-MATIC, 4X4 등 다양하게 부르고 있다. 처음에는 오프로드에서 많이 사용되었지만 기술이 발전하면서 최근에는 승용차에도 옵션으로 장착하고 있는 실정이며, 4개 타이어를 구동하면 좋은 점은 각 타이어가 도로 사정에 따라 노면에 마찰률이 달라질 수 있는 상황이 생기더라도 운전자가 가고자 하는 방향으로 잘 가도록 유지하는 장점이 있을 수 있다.

또한 자동차 회전에 따른 관성으로 인한 잘못된 움직임으로 사고로 이어질 수 있기 때문에 각 타이어에 전달되는 토크의 배분이 매우 중요하게 되었다. 따라서 최근에는 전자식 4륜 시스템이 개발되면서 각 타이어의 노면 정보를 컴퓨터가 입력을 받아 각 타이어 토크를 배분하는 TOD (Torque On Demand)를 장착하여 자동차의 움직임 거동을 안정적으로 제어하여 안전한 운행이 되도록 만들어 준다.

그렇다면 전기차의 경우는 어떨까?

전기차는 기본적으로 엔진이 없어지면서 설계 시에 후륜 구동을 할 경우와 전륜 구동을 선택할 때 자동차 무게중심에 의한 고민거리는 없어지게 된다. 배터리의 무게가 무겁고 장착 위치가 자동차 하단에 장착되어 있어 자동차의 무게중심이 자동차 중앙에 있을 가능성이 있기 때문에 타이어 구동에 유리한 면이 있을 수 있다.

그렇다면 후륜 구동을 하는 경우와 전륜 구동을 하는 것에 차이는 무엇일까? 전기차는 가속 초기 발진 가속력이 좋고 조향 회전 시 뒤쪽에 움직임이 자동차 전장(자동차 전체 길이)에 영향이 있을 수 있다. 즉 전장이 큰 차일수록 후륜 구동이 유리하고 전장이 짧을수록 전륜 구동이 유리한 측면이 있을 수 있다.

그렇다면 전기차 2륜 구동과 4륜 구동의 전비(전기차 연비)가 차이 나는 이유가 뭘까? 2륜 구동은 구동 타이어가 2개이고 2개는 따라다니는 형태이며 비 구동 타이어에 비교적 큰 구동력을 받지 않고 있다.

그러나 4륜 구동은 각 4개 타이어의 노면 마찰 계수에 따라 컴퓨터가 동력에 변화를 주어 타이어와 지면의 마찰을 좋게 하여 안전한 운전을 돕게 되므로 타이어의 마모와 전비가 떨어질 수밖에 없게 되는 것이다.

4륜 구동은 저속 주행과 고속 주행 그리고 회전 시에 타이어의 노면 마찰력을 컴퓨터가 입력받아 각 타이어에 동력 전달 비율을 다르게 한다는 점에서 안전한 운전을 돕게 됨으로 매우 좋은 시스템이기도 하다.

실제적으로 4륜과 2륜의 전비 차이는 많이 나지 않지만 안전 운전을 고려한다면 4륜 구동을 선택하는 것이 최선이 될 수가 있다.