알면 전문가처럼 보이는! 언더스티어 & 오버스티어 이유와 해결법!

언더스티어 & 오버스티어 이유와 해결법

 

언더스티어와 오버스티어는 어디서 한번쯤 들어봤을 것이다. 자동차 시승기나 자동차 유튜버들이 한번씩 꼭 말을 하곤 하는데 정확하게 무슨 뜻인지 아는 사람은 별로 없다. 그래서 당신의 아는척, 전문가처럼 보이게 하기 위해 오늘은 언더스티어 & 오버스티어 이유와 해결법을 들고 왔다. 오늘 자세하게 읽어보고 전문가가 되어보자.

 

언더스티어 오버스티어 자세히 알아보기

 

 

오버스티어(Over Steer) 이유와 해결법

오버스티어 언더스티어 이유 해결법

 

오버스티어(Over Steer)는 언더스티어와 반대 상황이다. 스티어링 휠을 돌렸는데 자동차가 의도한 것보다 더 깊게 돌아 코너 안쪽으로 파고드는 현상이다. 즉 스티어링으로 조향하는 것보다 실제 회전 반경이 더 작은 상태다. 언더스티어와 달리 대부분의 일상적인 주행에서는 쉽게 접하기 어려운 현상이지만, 만약 코너를 주행하다가 차량이 통제력을 잃고 뒤쪽이 흐르는 듯 차량이 코너 안쪽으로 파고드는 것을 경험했다면 그것이 오버스티어다.

 

오버스티어 역시 코너에 들어설 때의 속도에 의해 발생한다. 후륜구동 차량이 코너에서 가속을 할 때 한계를 넘어서는 순간, 뒷바퀴에 가해지는 원심력이 접지력을 넘어서게 되면서 발생하는 것이다. 언더스티어 예로 들었던 좁은 1차선 도로를 살리는 상황을 상상해보자. 이번에는 언더스티어가 아닌 오버스티어가 발생했다고 가정해본다면 어떻게 될까? 이번에는 차가 바깥쪽 낭떠러지로 떨어지는 것이 아니라 중앙선을 넘어 맞은편 차량과 충돌하게 된다. 아니면 반대 차선을 훌쩍 넘어 벽과 충돌하게 된다.

 

오버스티어는 어떻게 해결해야 할까? ‘카운터 스티어링(Counter Steering)’라는 어려운 기술을 써야 한다. 차량이 코너의 안쪽으로 점점 밀려들어가는 상황이므로 코너의 반대 방향으로 스티어링을 돌려 미끄러지는 방향을 제어하는 것이다. 좌측으로 선회하던 도중 오버스티어로 과도하게 차량이 돌아서 미끌어진다면, 미끌어진 만큼 우측으로 돌리는 것이다. 반대로 우측으로 선회하던 도중 오버스티어가 발생한다면, 미끌어진 만큼 좌측으로 스티어링휠을 돌리는 것. 때문에 흔히 이를 '카운터 스티어링(Counter steering)'이라고 일컫는다. 하지만 전문적으로 연습하지 않은 이상 제대로 구현하기가 쉽지 않은데다, 적당한 때에 다시 카운터 스티어를 풀어야 하는 등 복잡한 스티어링 조작이 필요하기 때문에 일반인이라면 훨씬 위험한 상황에 처하게 될 가능성이 높다.

 

위험한 오버스티어를 해결하는 또 한가지 방법이 있는데, 언더스티어와 마찬가지로 ‘속도를 줄이는 것’이다. 코너에 들어서기 전 속도를 충분히 줄인다면 애초에 위험한 오버스티어 상황은 일어나지 않을 테니까 말이다. 결국 과속하지만 않는다면 언더스티어나 오버스티어 같은 위험한 상황을 겪는 일은 없다는 뜻이다.

 

한가지 더, 일반적으로 오버스티어보다는 언더스티어가 훨씬 더 제어하기 쉽다는 특성 때문에 제조사에서는 후륜구동 차량도 언더스티어 성향을 보이게끔 서스펜션 세팅을 하는 경우가 많다. 오버스티어는 카운터 스티어 등 어려운 조작이 필요하지만 언더스티어는 속도 조절만으로 해결이 가능한 경우가 많아 사고가 발생할 확률이 훨씬 적기 때문이다.

 

누군가 차를 잘 아는 친구가 “후륜구동에서 언더스티어는 발생하지 않아!”라고 말한다면 그 친구는 잘못된 상식을 말하고 있다는 점, 알아두자. 반대로 운전의 재미를 위해 전륜구동에서 오버스티어 특성을 보이게끔 세팅하는 경우도 있다. 결국 모든 차는 언더스티어와 오버스티어를 다 보일 수 있다는 것이다. 흔히 생각하는 ‘전륜구동은 언더스티어, 후륜구동은 오버스티어’라는 상식은 사실 올바른 내용이 아니다.

 

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언더스티어(Under Steer) 이유와 해결법

언더스티어(Under Steer)는 말 그대로 스티어링 휠을 돌렸음에도 자동차가 의도한 만큼 돌지 않고 코너 바깥으로 밀려나는 현상을 말한다. 즉 스티어링으로 조향하는 것보다 실제 회전 반경이 더 큰 상태를 뜻한다. 아마 제일 많이 겪는 밀림 현상이 아닐까 싶다. 좁은 코너를 속도를 줄이지 않고 주행하다가 차가 바깥쪽으로 밀려나는 것을 경험했다면 그것이 언더스티어다.

 

언더스티어와 오버스티어 용어를 한번이라도 들어봤거나 익숙한 사람이라면 우리 주변에서 많이 접하는 전륜구동 방식 차량 고유의 특성이라 생각하는 경우가 많지만, 사실 언더스티어는 어느 차량에서든 발생할 수 있다. 언더스티어는 기본적으로 코너를 돌아나가는 속도와 스티어링 휠의 조작에 의해 결정되는 것이지 차량의 구조로 결정되는 것이 아니기 때문이다. 하지만 전륜구동 방식의 경우 앞바퀴가 가속을 담당하는 구동 방식 특성상 직진 성향이 강한 편이어서 코너링 중 한계를 넘어서면 발생하기 더 쉽다는 특징이 있다.

 

만약 바깥쪽으로 낭떠러지나 벽이 있는 좁은 1차선 도로에서 언더스티어가 발생한다면 어떻게 될까? 차가 낭떠러지로 떨어지거나 벽에 충돌하는 무척 위험한 사고가 발생할 것이다. 그래서 코너를 돌 때에는 언더스티어가 발생하지 않도록 안전하게 운전하는 것이 중요하다.

 

또, 카운터 스티어링을 통해 차량의 거동이 안정될 경우, 제빠르게 스티어링휠을 원위치시키는 것이 중요하다. 그렇지 않으면 반대 방향으로의 오버스티어가 연쇄적으로 발생하기 때문이다.

 

그렇다면 언더스티어는 어떻게 해결할 수 있을까? 첫 번째, 가속을 멈추면 즉시 사라지고, 두 번째, 제동을 하는 경우에는 완전히 사라지며 원하는 각도로 선회할 수 있게 된다. 세 번째로 스티어링 휠을 원하는 방향으로 조금 더 꺾을 경우 사라지기도 한다. 무엇보다 가장 쉬운 방법은 언더스티어는 코너 진입시 과도한 속도로 인해 일어나기 때문에 속도만 충분히 줄이고 진입하면 미연에 방지할 수 있다는 점! 잊지 말도록 하자.

 

 

오버스티어 & 언더스티어 (Over Steer & Under Steer)를 예방하는 기술

오버스티어&언더스티어(Over Steer & Under Steer)를 예방하는 기술

 

언더스티어, 오버스티어 같은 위험한 상황을 방지하기 위해 제조사에서는 다양한 기술을 탑재되고 있다. 운전자의 조작 실수로 발생하는 언더/오버스티어 상황뿐 아니라 미끄러운 눈/빗길에서도 안정적으로 주행하기 위한 ABS(Anti-lock Brake System: 브레이크 잠김 방지 장치)와 VDC(Vehicle Dynamic Control: 차체자세제어장치) 등의 제어장치가 대표적이다.

 

ABS(Anti-lock Brake System: 브레이크 잠김 방지 장치)는 미끄러운 노면을 만나거나 급제동시 브레이크가 잠기는 것을 방지하는 기능이다. 바퀴가 미끄러지면 차는 제어력을 잃고 스티어링이나 가속 페달을 조작하는 것도 소용없게 되기 때문이다. ABS는 바퀴에 달린 센서가 바퀴의 움직임을 모니터링하고 브레이킹 중에 미끄러짐을 감지하면 자체적으로 브레이크를 밟았다 풀었다 하는 과정을 매우 빠르게 반복해 바퀴가 잠겨 미끄러지는 것을 방지한다. 덕분에 급제동을 하더라도 미끄러지지 않고 스티어링 조작을 통해 위험을 회피하는 등의 안정적인 움직임이 가능하다.

 

VDC(Vehicle Dynamic Control: 차체자세제어장치)는 더 적극적으로 차량의 움직임을 제어한다. 운전자가 별도로 제동을 하지 않더라도 미끄러운 노면을 만나거나 코너링 중 언더스티어나 오버스티어가 발생하면 스스로 브레이크를 작동하거나 바퀴에 걸리는 구동력을 조절해 위험한 상황을 방지하는 기능이다. 평상시 주행에서 안전한 주행을 돕는 고마운 기능이지만 차량을 전문적으로 테스트하거나 다이나믹함을 즐기기 위한 서킷 주행에서는 VDC를 끄는 경우도 있다. 운전자의 조작에 반응하는 자동차의 본래 성격 그대로를 느낄 수 있기 때문에 차량의 전체적인 성능을 가늠하거나 미끄러짐까지도 운전자가 제어하며 빠르게 달리고 싶을 때는 이 기능을 끄는 것이다.

 

현대차의 4륜구동 시스템 ‘HTRAC’을 포함하여 BMW Xdrive, 벤츠의 4 Matic, 아우디의 콰트로 역시 안정적인 코너링을 돕는 첨단 기능이다. 구동력을 4개 바퀴에 독립적으로 배분할 수 있어 좌우 바퀴 회전수가 달라지는 코너링이나 불규칙하고 미끄러운 노면에서 미끄러운 쪽에 힘을 덜 보내고, 나머지 미끄러지지 않는 쪽에 힘을 더 보내는 방식으로 주행 안정성을 높인다.

 

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