중앙일보 자동차 섹션이 ‘자동차 A to Z’ 코너를 기획합니다. 자동차 A to Z는 자동차 제조사 차량은 물론 엔진과 변속기와 같은 주요 기술까지 포괄적인 영역에서 심층적으로 다룰 예정입니다. 이를 바탕으로 기존 신문에서 볼 수 없던 심도 있는 구성을 통해 다양한 차량의 속내까지 살펴보는 알찬 정보와 스토리로 꾸며나갈 예정입니다. 


자동차가 발명되기 전에 마차나 인력거를 활용한 수레는 복잡한 구조물 없이 외부 힘으로 움직이는 방식을 사용했다. 하지만 스스로 동력을 만들어 움직이는 자동차(自動車)가 등장하면서 과학자들은 깊은 고민에 빠져들었다. 동력원은 1개에 바퀴는 4개. 이를 어떻게 연결시켜 효과적으로 움직이도록 할 것인가? 이런 고민은 차의 ‘구동방식’에 대한 다양한 아이디어들을 만들어 내기 시작했다.

자동차의 구동방식을 결정하는 요소는 엔진을 어디에 장착했는지, 그리고 어떤 쪽 바퀴를 굴리는지로 나뉜다. 엔진은 통상 자동차의 앞에 있다. 하지만 차량의 목적에 따라 뒤쪽이나 중심부에 위치하기도 한다. 바퀴의 굴림은 앞바퀴 또는 뒷바퀴를 돌리거나, 아예 4개 바퀴를 함께 움직이는 방식으로 나뉘게 된다.

FF : Front engine, Front wheel drive

앞에 탑재된 엔진이 앞바퀴를 굴리다

현재 자동차에서 가장 보편적으로 사용하는 방식이다. 일부 모델을 제외하고 국내 제조사들이 내놓는 대부분의 자동차가 사용하는 구동방식이기도 하다. 엔진과 더불어 구동에 필요한 부속들이 앞에 있으니 뒷부분을 간단하게 만들 수 있는 게 장점이다. 덕분에 작은 차에서도 최대한 넓은 실내 공간을 뽑아낼 수 있는 것이다. 하지만 모든 구동계 부품을 앞쪽으로 몰아넣어야 하는 기술적 특성 때문에 1920년대 들어서야 양산되기 시작했고, 1940~50년대에 이르러 대중화가 가능해졌다.

특히 엔진 무게가 차량의 앞부분을 눌러주면서 앞바퀴를 구동하기 때문에 뒷바퀴를 굴리는 후륜구동에 비해 눈길처럼 미끄러운 노면에서 안정적인 게 강점이다. 하지만 엔진·변속기를 비롯한 주요 부속들이 앞쪽에 몰리기 때문에 무게 배분도 치우칠 수밖에 없다. 이 때문에 빠르게 회전을 하면 차량 앞부분이 코너 바깥으로 밀려나려는 특성이 두드러진다. 이를 ‘언더스티어(understeer)’라고 부른다.

 

FR : Front engine, Rear wheel drive

앞에 탑재된 엔진이 뒷바퀴를 굴리다

FF와 더불어 가장 많이 쓰이는 방식 중 하나다. 엔진이 앞에 위치한다는 점은 동일하지만, 뒷바퀴를 굴린다는 점이 다르다. 뒷바퀴를 굴리기 위한 구동축이 추가되는 것도 특징이다. 이 구동축이 지나갈 공간이 필요하기 때문에 뒷좌석 중앙의 발 아래 부분이 불룩하게 솟아오르게 된다. 이 때문에 FF 방식을 쓰는 같은 크기의 차량보다 실내가 좁아지게 된다.

반면 엔진과 변속기·구동축 등이 세로 형태로 나열되면서 차량의 전후 무게 배분을 고르게 만드는 장점도 생긴다. 또한 차량의 뒤쪽에서 부드럽게 밀어주는 뒷바퀴 굴림의 특성상 승차감을 높이는데도 이점이 생긴다. 그래서 고급 세단들이 이 방식을 주로 사용한다. 벤츠나 BMW·재규어 등은 물론 최근엔 국산차인 에쿠스·제네시스 등의 모델도 FR 방식을 사용하고 있다.

또한 전륜구동 방식에 비해 차의 앞부분이 가벼워져 선회를 비롯한 조종성 측면에서도 이점이 커진다. 운동 성능을 강조하는 스포츠카나 스포츠세단에서도 FR방식이 널리 쓰이는 이유다. 하지만 빠르게 코너를 돌 때 뒷바퀴의 축이 코너의 바깥쪽으로 향하는 ‘오버스티어(oversteer)’ 증상이 발생할 수 있어 주의가 필요하다. 최근에는 ESP·ESC·VDC 등으로 불리는 ‘차체 자세 제어 장치’를 장착해 차량의 미끄러짐을 막고 있다.


RR : Rear engine, Rear wheel drive

뒤에 탑재된 엔진이 뒷바퀴를 굴리다

엔진이 뒤에 있으면서 뒷바퀴를 굴리는 RR 방식을 사용한 계기는 FF방식을 기술적으로 구현하기 어려웠던 당시의 기술력 때문이다. 과거의 개발자들은 엔진을 앞에 넣고 앞바퀴를 굴리게 하면 실내공간을 넓게 활용할 수 있을 것으로 기대했다. 하지만 좁은 엔진룸에 엔진·변속기·구동축을 몰아넣고 여기에 조향 장치까지 추가하기엔 한계가 많았다. 그래서 나온 아이디어가 엔진과 변속기를 차체의 뒤쪽에 몰아넣자는 것이었다. 그렇게 되면 작은 공간에서도 넓은 실내를 갖춘 자동차를 만들 수 있게 된다.

‘딱정벌레 차’로 잘 알려진 폴크스바겐의 비틀과 피아트의 500이 이같은 방식을 사용했다. 포르셰 박사가 만든 비틀을 바탕으로 고성능 모델로 진화한 포르셰 911은 아직도 이런 방식을 고수하고 있다. 하지만 자동차의 무게 중심이 뒤쪽으로 몰려있다 보니 주행 중 언더스티어나 오버스티어 같은 증상이 크게 일어났고 운전자들이 대처를 하는데도 어려움이 따랐다. 이 때문에 최근 대부분의 차량은 RR방식을 이용하지 않고 있다. 포르셰 역시 엔진을 뒤쪽에 장착했음에도 무게 중심을 차량의 중간 쪽에 배치시켜 안전성을 높이는 구조로 911 모델을 만들고 있다.
 

MR : Mid engine, Rear wheel drive

중앙의 엔진이 뒷바퀴를 굴리다

엔진의 위치는 차량의 무게 배분에 영향을 끼치는데 특히 코너를 돌아나갈 때 관성의 영향을 크게 미치게 한다. 이 때문에 코너를 빠르게 돌아나가 1초의 기록이라도 단축하려는 고성능 스포츠카들은 무거운 엔진을 차량 중앙에 배치하기도 한다. 이를 ‘미드십(MR)’ 방식이라 부른다. 페라리·람보르기니 같은 수퍼카나 포르셰의 일부 모델들이 이런 방식을 주로 사용한다. 엔진이 차량 중앙부에 위치하는 만큼 뒷좌석이 제공되지 않기 때문에 주로 2인승으로 만들어진다. 대신 스포티한 역동적 주행이 장점이다. 

뒷좌석의 확보가 필요했던 자동차 제조업체들은 엔진을 운전석 바로 앞에 두는 ‘FMR(Front Mid engine, Rear wheel drive)’ 방식의 자동차를 만들기도 한다. 닛산의 GT-R과 페라리 FF 등은 FMR 방식을 바탕으로 뒷좌석까지 갖춘 미드십 스포츠카다. [오토뷰]