모터사이클의 상하 움직임을 제어한다, 스프링 알아보기
지난 기사를 통해 서스펜션이 내 체중에 맞게 움직일 수 있도록 하는 ‘새그(sag)’의 설정에 대해 알아봤다. 이번에는 서스펜션의 주요 부품 중 하나인 스프링에 대해 알아본다. 스프링이 어떤 역할을 하는지, 잘못된 스프링 설정은 어떤 문제를 야기할 수 있는지를 살펴보면 서스펜션의 올바른 설정에 대해 알 수 있다.
서스펜션의 역할
서스펜션이 하는 주된 역할은 충격 흡수다. 라이더와 모터사이클을 노면으로부터의 충격에서 보호해 라이더에게는 편안함을, 모터사이클은 기계적 수명과 내구성의 향상에 도움을 준다.
그리고 타이어가 지면과 최대한 가까운 상태, 즉 지면에 최대한 밀착해 있도록 하는 것도 서스펜션의 역할 중 하나다. 이를 통해 타이어의 마찰력을 향상시킬 수 있으며, 잘 밀착된 만큼 조종성에도 영향을 준다. 이러한 서스펜션의 성능을 극대화하기 위해 서스펜션은 여러 부품들로 구성됐으며, 각각의 맡은 역할을 충실히 수행한다.
쇽 업소버는 스프링을 외부에서 볼 수 있다
스프링이 하는 일
서스펜션 내부의 여러 요소들 중 스프링(spring)은 기본적으로 운동에너지를 위치에너지로 변경해주는 부품이다. 이와 함께 라이더에 동승자나 짐을 포함한 모터사이클의 스프링 상단 질량의 하중을 지지하는 역할을 겸한다.
이러한 스프링은 일반적으로 모터사이클의 전륜과 후륜에 하중을 전달할 수 있도록 포크와 쇽 업소버 등 최소 2개의 스프링을 갖고 있다. 이를 통해 전륜부와 후륜부의 상하 움직임을 만들어낼 수 있는 것이다.
포크는 안쪽에 보이지 않게 스프링이 내장됐다
스프링 상(上)질량과 하(下)질량
스프링 상질량(Sprung mass)은 서스펜션 내 스프링이 위로 떠받치고 있는 것들,예들 들면 탑승자나 연료탱크와 같은 것을 의미한다. 일반 도로에서는 상질량의 변경으로 인한 운동 성능의 변화가 크지 않다. 그래서 일반 공도 주행 보다는 무게에 민감한 반응을 보이는 레이스 머신에서 주로 스프링 상질량의 변화에 많은 신경을 기울인다.
스프링 하질량(Unsprung mass)은 스프링 아래에 장착된 것으로, 대표적으로 휠과 타이어를 꼽을 수 있다. 스프링 하질량이 변경되면 운동 성능의 변화가 급격하게 나타나 일반 도로를 주행하는 라이더도 마그네슘 휠이나 카본 소재 휠 등으로 교체를 고민하기도 한다. 이는 달리기를 할 때 일반 운동화를 신었는지, 육상 전문화를 신었는지에 따라 나타나는 차이와 같다고 보면 된다.
다만 스프링 하질량이 가벼워지는 만큼 이에 맞춰 차량 전반의 설정을 변경해주지 않으면 전륜이 가벼워져 튐 현상이 나타나거나, 타이어가 밀착되지 못해 마찰력을 잃거나 느끼지 못하거나, 모터사이클이 더 민감하게 반응해 보통의 라이더에게 주행 피로가 더 급격히 쌓일 수 있다.
따라서 스프링 하질량에 영향을 주는 부품을 교체하는것이 무조건 절대적으로 좋다고 생각하는 것은 금물이다. 필요에 따라 정확하게 변경점을 잡고 진행하지 않으면 비용 투자가 오히려 역효과가 될 수 있다.
스프링이 너무 부드러우면 보텀 아웃 현상이 발생할 수 있다
단단함과 부드러움의 차이
일반 라이더가 공도 주행 시에 서스펜션 스프링의 장력이 너무 부드러우면 제동이나 가속 과정에서 위아래로 심하게 흔들리게 된다. 그리고 서스펜션이 작동 한계에 도달하는, 흔히 ‘바닥을 친다’고 표현하는 ‘보텀 아웃(bottom out)’ 현상이 발생한다. 특히 커다란 요철에서 보텀 아웃 현상이 발생하면 예기치 못한 일이 벌어질 수도 있다.
또한 고속 주행시에 스프링 상태가 부드러우면 코너링에서 포크만 눌리고 타이어를 누르지 못해 마찰력을 갖지 못한 타이어가 노면을 따라가지 못하고 밀리게 될 수도 있다. 그리고 쇽 업소버도 마찬가지로 완전히 압축된 상태로 코너에 진입하게 되면 바깥쪽으로 회전반경이 커지게 되며 위험할 수 있다.
반대로 스프링의 상태가 너무 단단하면 노면의 작은 요철이나 패인 곳에서 타이어가 쉽게 튀고, 노면에 타이어가 제대로 밀착되지 않아 헛바퀴가 도는 현상과 코너 진입 시 낮은 그립력으로 뒷바퀴가 밀릴 수 있다.
바이크를 오래 타다보면 스프링의 장력이 변할 수 있다. 따라서 안전하고 즐거운 주행을 위해서는 서스펜션 취급 전문점을 방문해 자신 바이크의 서스펜션 스프링 상태를 정확히 파악해 가장 최적의 움직임을 보여줄 수 있도록 스프링의 설정을 맞추는 것이 좋다.
타이어는 순간적으로 눌렸다 펴지는 것을 반복하며 스프링의 역할을 하기도 한다
타이어도 스프링이다?
타이어도 스프링의 역할인 충격 흡수를 한다. 타이어는 그립을 만들어내는 것이 주 역할이지만 스프링처럼 생각한다면 충격 흡수에 도움이 된다.
그래서 타이어 공기압이 중요한 것이다. 특히 트랙 주행 시에는 코스마다 정해진 공기압이 있는 게 아닌, 라이더나 노면 상태, 날씨 등 각각의 상황과 조건에 맞추어 조정하는 것이 필요하다.
혹시, 모터사이클이 통통 튀어서 서스펜션 설정을 변경해보고 싶은 경우에는 우선 타이어부터 확인해보는 것이 좋다. 점검해 보면 공기압이 규정보다 훨씬 높은 경우가 적지 않다. 그렇기 때문에 서스펜션의 설정을 바꾸기 전에 타이어 공기압부터 점검하는 것이 우선이다.
취재협조/올린즈코리아(070-4252-3036)
정리/송지산 기자
#한국이륜차신문 #모터사이클 #올린즈 #서스펜션 #스프링
한국이륜차신문 326호 / 2019.3.1~3.15
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모터사이클의 상하 움직임을 제어한다, 스프링 알아보기
지난 기사를 통해 서스펜션이 내 체중에 맞게 움직일 수 있도록 하는 ‘새그(sag)’의 설정에 대해 알아봤다. 이번에는 서스펜션의 주요 부품 중 하나인 스프링에 대해 알아본다. 스프링이 어떤 역할을 하는지, 잘못된 스프링 설정은 어떤 문제를 야기할 수 있는지를 살펴보면 서스펜션의 올바른 설정에 대해 알 수 있다.
서스펜션의 역할
서스펜션이 하는 주된 역할은 충격 흡수다. 라이더와 모터사이클을 노면으로부터의 충격에서 보호해 라이더에게는 편안함을, 모터사이클은 기계적 수명과 내구성의 향상에 도움을 준다.
그리고 타이어가 지면과 최대한 가까운 상태, 즉 지면에 최대한 밀착해 있도록 하는 것도 서스펜션의 역할 중 하나다. 이를 통해 타이어의 마찰력을 향상시킬 수 있으며, 잘 밀착된 만큼 조종성에도 영향을 준다. 이러한 서스펜션의 성능을 극대화하기 위해 서스펜션은 여러 부품들로 구성됐으며, 각각의 맡은 역할을 충실히 수행한다.
쇽 업소버는 스프링을 외부에서 볼 수 있다
스프링이 하는 일
서스펜션 내부의 여러 요소들 중 스프링(spring)은 기본적으로 운동에너지를 위치에너지로 변경해주는 부품이다. 이와 함께 라이더에 동승자나 짐을 포함한 모터사이클의 스프링 상단 질량의 하중을 지지하는 역할을 겸한다.
이러한 스프링은 일반적으로 모터사이클의 전륜과 후륜에 하중을 전달할 수 있도록 포크와 쇽 업소버 등 최소 2개의 스프링을 갖고 있다. 이를 통해 전륜부와 후륜부의 상하 움직임을 만들어낼 수 있는 것이다.
포크는 안쪽에 보이지 않게 스프링이 내장됐다
스프링 상(上)질량과 하(下)질량
스프링 상질량(Sprung mass)은 서스펜션 내 스프링이 위로 떠받치고 있는 것들,예들 들면 탑승자나 연료탱크와 같은 것을 의미한다. 일반 도로에서는 상질량의 변경으로 인한 운동 성능의 변화가 크지 않다. 그래서 일반 공도 주행 보다는 무게에 민감한 반응을 보이는 레이스 머신에서 주로 스프링 상질량의 변화에 많은 신경을 기울인다.
스프링 하질량(Unsprung mass)은 스프링 아래에 장착된 것으로, 대표적으로 휠과 타이어를 꼽을 수 있다. 스프링 하질량이 변경되면 운동 성능의 변화가 급격하게 나타나 일반 도로를 주행하는 라이더도 마그네슘 휠이나 카본 소재 휠 등으로 교체를 고민하기도 한다. 이는 달리기를 할 때 일반 운동화를 신었는지, 육상 전문화를 신었는지에 따라 나타나는 차이와 같다고 보면 된다.
다만 스프링 하질량이 가벼워지는 만큼 이에 맞춰 차량 전반의 설정을 변경해주지 않으면 전륜이 가벼워져 튐 현상이 나타나거나, 타이어가 밀착되지 못해 마찰력을 잃거나 느끼지 못하거나, 모터사이클이 더 민감하게 반응해 보통의 라이더에게 주행 피로가 더 급격히 쌓일 수 있다.
따라서 스프링 하질량에 영향을 주는 부품을 교체하는것이 무조건 절대적으로 좋다고 생각하는 것은 금물이다. 필요에 따라 정확하게 변경점을 잡고 진행하지 않으면 비용 투자가 오히려 역효과가 될 수 있다.
스프링이 너무 부드러우면 보텀 아웃 현상이 발생할 수 있다
단단함과 부드러움의 차이
일반 라이더가 공도 주행 시에 서스펜션 스프링의 장력이 너무 부드러우면 제동이나 가속 과정에서 위아래로 심하게 흔들리게 된다. 그리고 서스펜션이 작동 한계에 도달하는, 흔히 ‘바닥을 친다’고 표현하는 ‘보텀 아웃(bottom out)’ 현상이 발생한다. 특히 커다란 요철에서 보텀 아웃 현상이 발생하면 예기치 못한 일이 벌어질 수도 있다.
또한 고속 주행시에 스프링 상태가 부드러우면 코너링에서 포크만 눌리고 타이어를 누르지 못해 마찰력을 갖지 못한 타이어가 노면을 따라가지 못하고 밀리게 될 수도 있다. 그리고 쇽 업소버도 마찬가지로 완전히 압축된 상태로 코너에 진입하게 되면 바깥쪽으로 회전반경이 커지게 되며 위험할 수 있다.
반대로 스프링의 상태가 너무 단단하면 노면의 작은 요철이나 패인 곳에서 타이어가 쉽게 튀고, 노면에 타이어가 제대로 밀착되지 않아 헛바퀴가 도는 현상과 코너 진입 시 낮은 그립력으로 뒷바퀴가 밀릴 수 있다.
바이크를 오래 타다보면 스프링의 장력이 변할 수 있다. 따라서 안전하고 즐거운 주행을 위해서는 서스펜션 취급 전문점을 방문해 자신 바이크의 서스펜션 스프링 상태를 정확히 파악해 가장 최적의 움직임을 보여줄 수 있도록 스프링의 설정을 맞추는 것이 좋다.
타이어는 순간적으로 눌렸다 펴지는 것을 반복하며 스프링의 역할을 하기도 한다
타이어도 스프링이다?
타이어도 스프링의 역할인 충격 흡수를 한다. 타이어는 그립을 만들어내는 것이 주 역할이지만 스프링처럼 생각한다면 충격 흡수에 도움이 된다.
그래서 타이어 공기압이 중요한 것이다. 특히 트랙 주행 시에는 코스마다 정해진 공기압이 있는 게 아닌, 라이더나 노면 상태, 날씨 등 각각의 상황과 조건에 맞추어 조정하는 것이 필요하다.
혹시, 모터사이클이 통통 튀어서 서스펜션 설정을 변경해보고 싶은 경우에는 우선 타이어부터 확인해보는 것이 좋다. 점검해 보면 공기압이 규정보다 훨씬 높은 경우가 적지 않다. 그렇기 때문에 서스펜션의 설정을 바꾸기 전에 타이어 공기압부터 점검하는 것이 우선이다.
취재협조/올린즈코리아(070-4252-3036)
정리/송지산 기자
#한국이륜차신문 #모터사이클 #올린즈 #서스펜션 #스프링
한국이륜차신문 326호 / 2019.3.1~3.15
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