쌍용 ‘Y400′에 적용된 비밀 공개 – ‘쿼드프레임’이란?

 

조만간 서울모터쇼를 통해서 선보이게 될 쌍용차의 새로운 기함 SUV Y400에 대한 관심이 뜨겁다. SUV 전문 메이커로 자리매김하고 있는 쌍용에서 렉스턴의 후속으로 선보일 모델인 만큼 더욱 고급스러우면서도 강력한 험로 주파 능력도 갖추고 있길 바라는 기대가 크다. 특히 그 동안 쌍용차가 보여왔던 컨셉트카들이 빼어난 디자인을 선보이고 있어서 새로운 기함이 디자인 면에서도 많은 이들의 눈높이를 만족시킬 것으로 기대를 모으고 있다.

그리고 또 하나 주목할 것은 Y400이 정통 프레임 방식의 SUV로 등장한다는 점이다. 진정으로 아웃도어 라이프를 즐기려면 아무래도 프레임 방식의 SUV가 더 강인한 모습을 보여줄 수 있어서다. 최근 대부분의 SUV들이 승용차 타입의 모노코크 차체를 채택하다 보니 정통 프레임 방식의 SUV를 찾아보기가 자꾸 힘들어지고 있다. 국산 모델 중에서는 쌍용 렉스턴과 기아 모하비가 그 정통성을 이어가고 있다. 이들 중 먼저 렉스턴이 풀 체인지 모델을 선보이게 된 것이다.

렉스턴의 후속으로 등장하게 될 Y400은 프레임 방식을 채택한 대형 럭셔리 SUV로 일상 생활에서의 고급스러운 라이프 스타일과 안락하고 안전한 주행, 그리고 자유를 찾아 떠나는 아웃도어 라이프를 완벽하게 충족시켜 줄 수 있는 모델이다.

일반 승용 차량의 모노코크 방식에 비하여 프레임 방식의 SUV는 차체 설계에서부터 많은 차이가 있다. 뛰어난 강성과 안전성을 바탕으로 충돌 시 차체의 Crumple Zone(사고 발생 시 탑승자를 보호할 수 있도록 쉽게 접히게 설계된 부분) 유입을 방지하여 승객의 안전을 최대한 보장하며, 동시에 노면에서 전달되는 진동소음을 프레임이 감소시켜서 고객의 운전 안정성과 쾌적한 주행감도 함께 높여줄 수 있다.

하지만 기존의 ‘래더(ladder, 사다리꼴) 프레임’은 상대적으로 더 무거운데다 제작 시 일반 모노코크 타입과는 다른 제조방식으로 인한 높은 비용 때문에 최근 많은 자동차 제조사들은 프레임 방식 적용을 꺼려오고 있다. 그러나 쌍용자동차는 SUV 전문 메이커로서 이러한 프레임 방식의 장점은 살리고, 모노코크 방식에 비해 단점인 무게는 줄이기 위한 노력을 지속적으로 시도해왔다.

오랜 기간에 걸쳐 축적된 SUV 개발 노하우를 보유한 쌍용자동차는 국내 최초 독자개발 왜건형 SUV인 코란도 훼미리를 시작으로 무쏘, 렉스턴에 이르기까지 글로벌 수준의 정통 SUV를 선보여 왔다. 원래 초창기 프레임방식은 2중 구조였으나 쌍용자동차에서는 강성보완을 통한 안전성 확보를 위하여 그 동안 3중구조 프레임방식을 도입, 사용해 왔으며 기존 프레임대비 비틀림 강성과 NVH 등을 크게 개선해 왔다.

이러한 노력의 결과 쌍용의 최신 기함인 Y400에는 새롭게 개발된 4중 구조의 쿼드프레임(Quad Frame)을 적용하여 국내 최고 수준의 경쟁력을 확보하였다. 쿼드프레임은 세계 최초로 1.5Gpa 기가스틸이 사용됐으며, 아울러 590MPa급 이상 초고장력강판을 동급 최대인 63% 적용했다. 기존 프레임(쌍용차 모델 기준) 대비 평균 인장강도(tensile strength)가 22% 향상되었고, 차체 강성을 획기적으로 높이면서도 경쟁차 수준 이상의 경량화를 동시에 달성했다.

또한, Y400의 쿼드프레임은 설계단계부터 Crash box zone 설계을 통해 충돌에너지를 순차적으로 흡수하여 탑승자뿐만 아니라 상대 차량 탑승자의 안전까지 극대화 하였다. 그리고 초고장력 강판 사용 및 4중 구조 설계 프레임 적용으로 사고 시 승객 탑승 공간을 안전하게 지켜내고, 운전자에게 전달되는 충격을 완화시켜 안전성을 극대화함으로써 자체 NCAP Test에서도 충돌안전성 최우수 등급 5 star를 달성했다.

Y400은 프레임방식임에도 불구하고 차량 총중량에서 경량화를 달성하여, 연비로 대표되는 경제성, 고유의 안전성, 내구성을 함께 두루 겸비한, 진정한 국내최고 수준의 ‘대한민국 대표 Flagship SUV’로 자리매김할 전망이다. 또한, 국내는 물론 해외 E 세그먼트 SUV 경쟁차량(모노코크 방식) 대비 동등, 혹은 그 이상으로 세계적 경쟁력을 갖췄다고 평가하고 있다.

더불어 Y400은 기존 렉스턴처럼 후륜구동 기반의 4WD시스템을 갖춤으로써 프리미엄 대형 SUV의 정통성을 유지했다. 후륜 구동(FR) 방식은 엔진이 차체의 앞에 위치하고 뒷바퀴로 차체를 구동하는 방식으로, 고른 무게 배분을 통해 주행 안정성과 접지력 확보에 유리해 뛰어난 가속, 등판, 제동 성능을 제공하여 주로 대형 세단이나 프리미엄 대형 SUV 차량에 많이 사용되고 있다.

쌍용자동차 고유의 정숙한 승차감을 제공하기 위한 후륜 구동 기반 4WD 시스템과 초고장력 마트(martensite)강 소재의 래더 프레임 방식은 하나의 ‘SUV 아이텐티티’가 될 것으로 보인다.

■ 쿼드프레임 : Crash Box Zone 및 4중 구조 설계
•초고장력 강 소재의 프레임 선단 부에 Collapse zone(가변 단면과 주름형상)이 있어 전방 충돌 시 충격을 순차적으로 흡수하도록 설계되었으며, 4중 구조의 단면은 2차로 충격을 어느 정도 흡수하면서 실내 공간을 확보하도록 최적 설계되어 운전자 충격을 완화시킴으로써 탑승자뿐만 아니라 상대 차량의 안전성까지 극대화
•세계 최초로 1.5Gpa 기가스틸이 사용 및 590MPa급 이상 초고장력강판 동급최대 63% 적용
•기존 프레임(쌍용차 모델기준) 대비 평균 인장강도(tensile strength) 22%, 비틀림 강성 18% 향상
• 자체 NCAP Test 충돌안전성 최우수 등급 5 star 달성
• 경량화로 공차중량이 동급 모노코크 방식의 경쟁 SUV대비 동등 이상으로 세계적 경쟁력 확보

■ 후륜구동(FR) 기반 4WD의 주행 성능 및 안전성
• 가속 성능 : 가속 시 전방에서 후방으로 하중 이동이 발생하여 후륜 하중이 증가함 따라서 후륜의 접지력 향상으로 가속성능 향상(전륜구동 대비 가속성능 우수)
• 등판 성능 : 등판 시 도로 기울기로 인해 차량 무게중심은 후륜으로 이동됨, 이에 따라 후륜 접지력 향상으로 등판능력 향상(전륜 차량은 등판길 가속 시 전륜 스핀 발생 가능성 큼)
• 제동 성능 : 차량 중량이 전•후 균형있게 배분되어 있는 후륜구동은 제동시에도 후륜의 제동력이 적절히 남아있어 바퀴잠김 가능성이 낮아져 제동성능 우수(전륜 차량은 중량이 전방에 편중되어 있어 바퀴잠김 가능성 높음)