[윤대열의 자동차 디자인] '에어로 다이내믹스'와 '차 디자인' (2)

[헤르메스]

Aerodynamics

자동차는 지면을 달려야 하는 특성 때문에 지면상태에 의해 제약을 받습니다. 예전에는 공기의 힘이 비행기에만 국한된다고 생각하였던 적이 있었습니다. 그러나 기술의 발달로 인하여 자동차가 고속화되면서 점차 공기의 제약도 받게 됩니다.

그래서 유선형의 디자인들이 생겨나기 시작했습니다. 그러나 공기저항이라는 문제 때문에 발달된 유선형의 자동차디자인에는 한계가 있었습니다.

기능적인 면에 충실하다 보면 현실적인 디자인에 문제가 생기고, 판매를 염두에 둔 디자인에 신경을 쓰다 보면 공기저항을 위한 기능적인 면에 문제가 있게 되었습니다.

예를 들어, 초기의 유선형디자인을 살펴보면, 즉 ‘에어로-룩(Aero-Look)’이라는 형태들은 실제로 공기저항 문제에 있어서 큰 역할이 없었다는 연구 결과가 있습니다.

이탈리아에서 처음으로 원드 터널(Wind Tunnel. 바람의 힘을 연구하는 장치로서 초대형선풍기 같은 장치)을 발명하게 됩니다. 높이 5.4m, 폭 10.4m, 길이는 21.3m에 이르는 큰 장치 입니다. 이 기계를 이용한 실험에서 모든 것이 입증이 되었습니다.

예를 들어 공기저항을 받지 않을 것 같은 유선형의 차가 실제적으로는 공기저항을 제법 많이 받는다는 사실 같은 것 입니다.

F-1(Formula-1, 가장 빠른 경주용자동차의 한 타입) 같은 종류는 일반인이 거리에서 사용이 불가능 합니다만 공기의 힘을 최대한으로 이용하여 운행이 가능하도록 설계된 자동차입니다.

비행기는 공기의 힘을 이용하여 그 커다란 물체가 하늘을 날게 됩니다. 그 날개는 비행기를 하늘로 날도록 도와줍니다. 그 날개의 기능을 반대로 하여 사용 하는 것 이 자동차의 스포일러(spoiler)입니다. F-1 레이싱 자동차는 운전자를 탑승시키고 연료를 가득 실어도 그 무게가 700kg을 넘지 않는다고 합니다.

그래서 이 자동차의 속도를 시속 300km까지 높여서 빨리 달린다면 천정에 꺼꾸로 붙어서도 달릴 수가 있다고 합니다 (구상 지음. 운송기기디자인 참조).

일반적으로 길에서 흔히 볼 수 있는 스포일러가 부착된 자동차들은 다운포스(down force-내리누르는 힘)을 이용하기 위하여 제작이 되었는데 보기 보다는 많은 효과가 없는 것으로 알려져 있습니다.

자동차에 장식적인 요소로서 그 기능이 더 많다고 보아야 합니다. 다만 가끔씩 길에서 볼 수 있는 커다랗고 높은 스포일러의 경우에는 그 효과가 제법 있습니다. 스포일러를 트렁크 윗부분에 장착을 하였는데 고속도로를 상당기간 달린 후에 보면 트렁크가 아래쪽으로 눌려서 찌그러져 있곤 합니다.

자동차의 디자인 개발과정에서 공기저항을 염두에 두고 그린 그림들을 보면 그 기능적인 면은 둘째 치고라도 일단 형태에서 아주 멋스러운 느낌을 줄 수가 있습니다.

1984년에 코르벳(Corvette) 에서 “INDY”라는 모델을 연구 한적이 있었는데 그 당시의 아이디어 중 하나를 그려서 소개 합니다.

출처 : 캐나다 벤쿠버 중앙일보