<P>9시가 넘었고, 10시도 넘었으니... 이제 제 길을 가렵니다... 마이웨이... ㅋㅋ</P>
<P> </P>
<P>(서로 '약속'한 시간은 아니니까, 제 맘대로 해도 되죠?? 헤헤~)</P>
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<P>도대체 움직이는 물건은 왜 방향을 바꾸게 될까요?</P>
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<P> </P>
<P>바퀴의 조향각...</P>
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<P>마찰저항과 구름저항...</P>
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<P>캄의 써클이론...</P>
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<P>횡력과 구동력, 토털작용력, 점착한계...</P>
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<P>언더스티어...</P>
<P> </P>
<P>이런 부분은 찬휘언니께 맡기고...</P>
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<P> </P>
<P>저는 '힘의 방향'에 한정해서 말씀드리고자 합니다.</P>
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<P>자전거 타시다가 두 손 놓고 타보신 적 있지요?</P>
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<P>그때는 핸들을 꺾을 수 없는데 어떻게 방향전환을 하던가요?</P>
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<P> </P>
<P>벨로드롬에서 달리는 자전거는 핸들을 꺾고 있을까요, 반듯하게 잡고 있을까요?</P>
<P> </P>
<P>또, 벨로드롬 형태의 자동차주행성능 시험장에서는 또 어떨까요?</P>
<P> </P>
<P>(요건 볼보 시승회때 직접 해보신 분들이 있으니까 잘 알겠군요... 전 못해봤어요 ㅠㅠ)</P>
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<P>비행기는 조타각을 틀면 왜 동체가 기울어질까요...?</P>
<P> </P>
<P>스노우보드는 회전을 할 때 왜 몸을 기울일까요?</P>
<P> </P>
<P>스키도 마찬가지로, 회전을 할 때 왜 몸을 기울일까요?</P>
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<P> </P>
<P>수상스키도 방향전환의 원리는 같지만, 그걸 끌고 가는 밧줄이 있어서 문젭니다...</P>
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<P>이 부분은 나코가 설명했으니 패쓰~</P>
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<P>아~ 그리고 헬리콥터도 있군요... </P>
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<P>얘도 방향전환을 할 때는 날개가 한쪽으로 기울어집니다...</P>
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<P>이게 자동차하고 뭔 관계가 있다는 걸까?? </P>
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<P>저는 어릴 때 자전거를 타면 핸들을 놓고도 방향전환을 하는 게 신기해서</P>
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<P>자전거를 탔다 하면 핸들에서 손을 놓았습니다.</P>
<P> </P>
<P>어쩌면... 그걸 할 줄 아는 제 자신이 더 자랑스러웠을지도 모르지요.</P>
<P> </P>
<P>나중에 보니까 웬만한 사람은 다 할 줄 알더군요...</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>그래서 깨달았습니다.</P>
<P> </P>
<P>사람은 이론으로 배우기 전에 몸으로 안다....</P>
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<P> </P>
<P>그리고 나이를 먹어가면서 자동차에 관심을 가지게 되었고,</P>
<P> </P>
<P>토인, 캠버라는 용어를 중학교 1학년 때 알게 되었습니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>그러면서도, 핸들이 꺾여 있는 바퀴가 기울어져 있다는 걸 보고는</P>
<P> </P>
<P>깜짝 놀랐습니다.</P>
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<P>어이~?? 얘도 기울어졌네??</P>
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<P>핸들을 왼쪽으로 돌리면,</P>
<P> </P>
<P>바퀴가 둘 다 왼쪽으로 기울어 있었던 것입니다.</P>
<P> </P>
<P>그리고, </P>
<P> </P>
<P>자세히 보면 오른쪽 바퀴가 조금더 꺾이고, 조금 더 기울어져 있었습니다.</P>
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<P>이러면 타이어가 한쪽만 닳아질텐데 왜 기울였지??</P>
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<P> </P>
<P>음.... 이건 뭔가 이유가 있다....</P>
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<P>내륜각, 외륜각이라는 용어는 다들 아시죠?</P>
<P> </P>
<P>왼쪽으로 회전하게 될 때,</P>
<P> </P>
<P>왼쪽 바퀴는 내륜이 되고, 오른쪽 바퀴는 외륜이 됩니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>내륜의 직경이 외륜의 직경보다 작기 때문에,</P>
<P> </P>
<P>바깥쪽에 있는 바퀴가 더 많이 꺾여야 비로소 회전이 완성된다는 거...</P>
<P> </P>
<P>(왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴가 똑같이 꺽이면 앞머리가 덜 돌아갑니다...ㅋㅋ)</P>
<P> </P>
<P>그리고, 외륜각의 회전각이 크기 때문에 외륜의 기울기가 커진다는 거...</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>여기서부터 답답해지는군요...</P>
<P> </P>
<P>힘의 방향을 설명하려면 수학 II 를 잘 알아야 하는데, 저는 문과출신이거든요...</P>
<P> </P>
<P>백터니 어쩌니 하는 것들은 말로만 들었지 하나도 모르는 내용이라</P>
<P> </P>
<P>수학으로 풀어드릴 수도 없고,</P>
<P> </P>
<P>자판 두드리는 거밖에 할 줄 몰라서 그림으로도 못 그리고... </P>
<P> </P>
<P>답답합니다.... 이해하셔요...</P>
<P> </P>
<P>(이럴 때마다 찬휘언니가 너무 부러워요...ㅠ.ㅠ.)</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>그래서~!! 말로만 설명하겠습니다.</P>
<P> </P>
<P>머릿속으로 상상해 보세요...</P>
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<P> </P>
<P>직진방향의 힘이 가해지고 있을 때,</P>
<P> </P>
<P>그것이 앞에서 끄는 힘이든, 뒤에서 미는 힘이든, 타력으로 밀려가는 힘이든</P>
<P> </P>
<P>관성의 법칙이든 뭐든지간에....</P>
<P> </P>
<P>한쪽으로 회전을 하려면 힘의 방향이 바뀌어야 합니다.</P>
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<P> </P>
<P>앞바퀴를 돌리든, 뒷바퀴를 돌리든(지게차)</P>
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<P>마찰저항보다 구름저항이 적어서 바퀴가 향하는 방향으로 굴러가든,</P>
<P> </P>
<P>본질적으로는 힘의 방향이 바뀌게 된다는 겁니다.</P>
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<P> </P>
<P>물론, 바퀴달린 물건의 경우에는 </P>
<P> </P>
<P>마찰저항과 구름저항의 관계가 힘의 방향을 바꾸는 가장 강력한 기제라고 생각합니다.</P>
<P> </P>
<P>그렇지만, 여전히 "힘의 방향" 을 바꾼다는 점은 동일합니다.</P>
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<P> </P>
<P>굴렁쇠요?</P>
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<P>방향을 바꾸는 가장 중요하고도 핵심적인 기제는 마찰저항과 구름저항입니다.</P>
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<P>제가 볼 때, "무게중심의 이동" 또는 "중심축의 기울임"은 별 역할을 하지 못합니다.</P>
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<P> </P>
<P>왜냐?</P>
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<P>첫째, 바닥에 닿는 면적이 워낙 좁아서, 바퀴의 조향각을 틀어주면 쉽게 돌아갑니다.</P>
<P> </P>
<P>둘째, 뒷바퀴가 직진작용력이 존재하지 않습니다.</P>
<P> </P>
<P>(굳이 갖다대자면 뒤에서 미는 막대기가 뒷바퀴와 비슷합니다만, 요녀석은 방향전환의 귀재라...ㅎㅎ)</P>
<P> </P>
<P>셋째, 굴렁쇠도 기울어지는 현상은 일어나지만,</P>
<P> </P>
<P>이것은 방향전환을 "위한" 기울임이 아니라,</P>
<P> </P>
<P>방향전환에서 발생하는 원심력을 이기기 위한 보정작용으로서</P>
<P> </P>
<P> "방향전환"의 결과물이라고 생각합니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>자동차의 경우에도 바퀴의 조향각을 틀어줌으로써 방향의 전환이 일어납니다.</P>
<P> </P>
<P>그러나 딱~!! 거기까지 입니다.</P>
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<P> </P>
<P>바퀴의 조향과 동시에 방향전환을 "위하여" </P>
<P> </P>
<P>바퀴가 조향되는 방향으로 "기울어지는 것"을 설명할 수 없습니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>다시 처음으로 돌아갑니다.</P>
<P> </P>
<P>자전거 핸들을 놓아도 몸을 한쪽으로 기울이면</P>
<P> </P>
<P>자전거가 그 방향으로 방향을 틀게 됩니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>이때의 "기울어짐"은 방향전환의 결과가 아니라, </P>
<P> </P>
<P>방향전환의 기제가 되는 것입니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>물론, 기울어짐이 방향전환 후의 원심력에 대한 보정작용을 하는 것 맞습니다만,</P>
<P> </P>
<P>원심력의 보정범위를 벗어나지 않는 한도 내에서는</P>
<P> </P>
<P>몸을 다시 일으키면</P>
<P> </P>
<P>(이미 기울어진 상태를 기준으로 하면 다시 "기울어짐"이 됩니다) </P>
<P> </P>
<P>자전거는 방향전환을 멈추고 다시 직선으로 달려갑니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>벨로드롬??</P>
<P> </P>
<P>노면의 형태가 기울어져 있기 때문에</P>
<P> </P>
<P>일부러 기울이지 않아도 회전을 합니다.</P>
<P> </P>
<P>따라서, 핸들을 반듯하게 잡고 있어도 원을 그리게 됩니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>나코는 스노우보드 설명할 때 "하중이동"이라는 표현을 사용했지만,</P>
<P> </P>
<P>저는 이것을 "기울임"이라고 명명하고자 합니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>중심축 또는 무게중심의 기울임을 통하여 힘의 방향을 바꾸는 겁니다.</P>
<P> </P>
<P>스키나 스노우보드를 볼까요?</P>
<P> </P>
<P>몸을 한쪽으로 기울이게 되면 직진방향으로 작용하던 힘이</P>
<P> </P>
<P>중심축 또는 무게중심의 이동방향으로 꺾이게 됩니다.</P>
<P> </P>
<P>거기에 앞뒤 하중이동을 결합시키거나</P>
<P> </P>
<P>속도변화를 결합시켜서 다양한 방향전환을 이끌어낼 수 있습니다.</P>
<P> </P>
<P>(제가 이런 것들을 탈 줄은 모르지만, 연구해 보니 그렇다는 겁니다.)</P>
<P> </P>
<P>일종의 "힘의 방향의 조합"이라고나 할까요...</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>요즘 제가 ATV를 타는데, </P>
<P> </P>
<P>이 녀석도 차량중량대비 체중의 비율이 높다 보니까,</P>
<P> </P>
<P>좌우로 무게중심을 이동하는 것만으로도 가벼운 방향전환이 가능합니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>비행기의 방향전환이나 헬리콥터는 약간 다른 메커니즘이 개입되기는 합니다만,</P>
<P> </P>
<P>여기서도 기본적으로는 "기울어짐"을 통한 힘의 방향전환이 나타납니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>전륜구동은 언더가 나오고, 후륜은 오버가 나온다는 말이 틀린 말이라는 건 아시죠??</P>
<P> </P>
<P>힘의 방향 전환이 제대로 구현되지 않으면 언더인 것이고</P>
<P> </P>
<P>힘의 방향 전환이 너무 많이 구현되면 오버가 되는 것이겠죠...</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>그런데, 오버스티어의 경우, </P>
<P> </P>
<P>정확하게는 힘의 방향전환이 너무 많이 구현되었다기 보다는</P>
<P> </P>
<P>뒤꽁지가 돌아가는 바람에 '결과적으로' 너무 많이 그렇게 된 것과 같은 결과가 나왔다고</P>
<P> </P>
<P>말하는 것이 타당할 것 같습니다.</P>
<P> </P>
<P>즉, 앞(조향바퀴쪽)이 너무 많이 돌아간 것이 아니라, 뒤(반대쪽)가 너무 많이 돌아갔거든요 </P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>또, 캄의 서클 이론은 전륜구동이'언더가 '더 잘 나오는 이유'를 설명할 뿐,</P>
<P> </P>
<P>전륜구동이 '당연히' 언더가 나온다는 이론은 아닙니다.</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>한편... 시승기를 읽다 보면</P>
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<P>전륜구동인데도 뉴트럴성향이 강하다(또는 그렇게 세팅되었더라)</P>
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<P>또는 후륜인데도 언더경향이 강하다(또는 그렇게 세팅되었더라)... 이런 말들이 있죠?</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>그럼 여기서 퀴즈 하나 내겠습니다.</P>
<P> </P>
<P>도대체 뭘 어떻게 하면 그렇게 세팅될까요??</P>
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<P>(솔직히 '정답'은 저도 모릅니다. ㅋㅋㅋ)</P>
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첫댓글 "내륜의 직경이 외륜의 직경보다 작기 때문에 깥쪽에 있는 바퀴가 더 많이 꺾여야 비로소 회전이 완성된다는 거..." 내륜과 외륜의 회전차 때문에 디퍼렌셜 기어 가지고 회전차를 보정하는줄만 알았는데...캠버각이 스티어링에 따라 좌우가 변하나요?
제가 중학교 1학년 때 그 책을 본 거니까 지금으로부터 24년 전.... 자세한 건 정확하게 기억이 안 납니다. 쩝쩝....
캠버각이 변하지 않더라도 캐스터각에 의해 조향시 기울어짐이 발생합니다. 캐스터 각이 크면 클 수록 기울어짐이 심해지죠.
캐스터각... 언제 들어본 말이던가.... 후덜덜~!! 2
캐스터에 의한 직진 안정성은캐스터각이 클수록 좋지만 회전에 관여한다고 하는것은 처음 들어본것 같습니다... 내륜차 외륜차는 앞바퀴의 회전반경이 차이지고 이에따라 따라가는 후륜이 앞쪽 바퀴보다 더 안쪽으로 진행하게 되는것을 말합니다...
으음~! 대단한? 분들이 초야에서 슬금글금 강호로 출현! 아아~ 역시 강호은 넓고나~ 고수는 고수가 아닌게....... 그저 아무것도 모르고 조지기만 하는 나는 어느 부류냐~! 젠장
머리보다는 몸으로 먼저 배우는, 바디스칼러라고 아뢰오~!! ㅎㅎ