BMW 차량이 운전의 재미를 극대화하는 비밀: 과학적, 기술적 분석

BMW 320i MSP 번호판 가드에는 'Sheer driving pleasure'라고 적혀 있습니다. 이것은 '진정한 운전의 즐거움'이라는 뜻으로 BMW의 슬로건이기도 합니다.

고성능 M시리즈는 물론 성능 옵션이 제외된 저출력 모델까지 BMW 모든 라인업의 공통적인 특징이 바로 운전하는 재미라고들 얘기합니다.

이 번 글에서는 이러한 BMW의 운전하는 재미가 어디에서 오는 것인지 자세하게 알아보도록 하겠습니다.

속도감에 따른 운전 재미

일반적으로 속도감을 향상하여 운전하는 재미를 증가하는 방법에는 두 가지가 있습니다.

첫 번째, 차량의 높이 즉 차고를 낮추면 실제 속도보다 빠르게 느낍니다. 시야가 낮아지면서 지면이 훨씬 빠르게 지나가기 때문입니다.

두 번째는 서스펜션을 단단하게 세팅하는 것입니다. 이 경우 주행 중 차량의 움직임과 진동을 몸으로 직접 느끼게 되어 속도감이 증가합니다.

달리기 성능을 통한 운전의 재미를 추구하는 스포츠카에 모두 적용하는 방법이며 BMW의 대부분 모델에도 이 두 가지 방법을 충실히 적용하고 있습니다.

스텝트로닉 트랜스미션

BMW 차량에 고유의 운전 재미를 향상하는 방법 중에 하나는 바로 ZF 사의 자동 8단 변속기, 스텝트로닉 트랜스미션입니다.

ZF 사의 자동 변속기는 빠른 변속과 즉각적인 반응으로 BMW 이외에도 수많은 자동차 회사들이 채택하여 사용하고 있습니다.

하지만 오랜 기간 BMW 차량에 적용되어 최적화되었고 특히 후륜 구동 시스템과의 완벽한 조화로 가속과 주행 성능을 극대화하면서 운전하는 재미를 선사하고 있습니다.

무게 배분

BMW가 운전의 재미를 향상하는 다음 방법은 무게 배분입니다.

BMW는 현재까지 고집스러울 정도로 전륜과 후륜에 50:50 동일하게 무게 배분이 되도록 기술적으로 노력해 왔고 또한 이 사실을 마케팅 전략의 일환으로도 잘 활용하였습니다.

50:50 무게 배분의 핵심은 가장 무거운 부품인 엔진을 최대한 전륜 축보다 뒤쪽에 배치하는 것입니다.

BMW 차량의 무게 배분
BMW 차량의 무게 배분

이에 따라 전륜 축이 조금 더 전방으로 나오게 되어 동급 모델보다 긴 휠베이스와 짧은 오버행의 특성을 갖게 되었습니다.

무게 배분이 50:50이 되면 무게 중심과 차량의 중심이 일치하여 앞뒤 타이어에 동일한 노면 접지력이 발생합니다.

물리적으로 타이어의 접지력은 노면 마찰력과 같고 마찰력은 무게에 비례하기 때문입니다.

따라서 코너링과 같이 차량 균형에 영향을 주는 주행 환경에서도 긴 휠베이스와 고른 접지력을 바탕으로 빠르고 안전하며 재미있게 달릴 수 있는 것입니다.

후륜 구동

다음의 운전 재미 향상 방법은 후륜 구동입니다. 앞에서도 얘기한 바와 같이 타이어와 노면의 마찰력이 곧 접지력이 됩니다.

정지 상태에서 타이어와 노면의 마찰력은 최대가 되므로 접지력도 매우 큽니다.

하지만 타이어가 회전하기 시작하면 감소하며 특히 엔진에 의해 구동되면 노면을 치고 나가면서 접지력은 더욱 감소하게 됩니다.

이점을 기억한 상태에서 무게 배분이 50:50인 후륜구동 차량이 코너를 주행하는 상황을 살펴보겠습니다.

구동되는 후륜 타이어의 마찰력이 상대적으로 낮으므로 원심력에 의해 차량의 뒤쪽이 먼저 코너 바깥쪽으로 밀리면서 그 반작용으로 인해 차량의 앞쪽은 코너 안쪽으로 쏠립니다.

결국 운전자가 의도한 조향보다 더 크게 회전하는 오버스티어링(Oversteering)이 발생합니다.

오버스티어링 발생 모습
오버스티어링 발생 모습

엑스드라이브 옵션을 갖춘 사륜 구동 차량이 아니라면 BMW의 대부분 모델은 후륜 구동 방식입니다.

차량 세팅과 성능 옵션에 따라 다르지만 일반적으로 전륜 구동 차량은 언더스티어링(Understeering)이 발생하고 사륜 구동은 뉴트럴스티어링(Neutral Steering)이 발생합니다.

그러나 드리프를 포함한 운전의 재미는 후륜 구동 방식과 오버스티어링에서 극대화됩니다.

또한 앞바퀴가 구동과 조향 기능을 동시에 수행해야 하는 전륜 구동이나 사륜 구동과 다르게 후륜 구동 차량은 앞바퀴가 조향 기능에만 집중할 수 있어 핸들링과 코너링이 상대적으로 더 좋아집니다.

네거티브 캠버

다음의 운전 재미 향상 방법은 휠얼라인먼트 설정 값 중에서 캠버(Camber)와 관련됩니다. 토(Toe)와 캐스터(Caster)도 있지만 가장 영향이 큰 캠버에 대해서만 살펴보겠습니다.

차량을 앞에서 보았을 때 지면에 수직인 직선과 비교해서 휠과 타이어가 얼마나 기울어졌는지 각도로 나타낸 것이 캠버입니다.

타이어의 상단이 바깥쪽으로 기울어지고 하단이 안쪽으로 들어가는 경우가 포지티브 캠버입니다.

그와는 반대로 타이어의 상단이 안쪽으로 기울어지면 네거티브 캠버입니다. 대부분의 BMW 차량은 코너 주행 성능을 위해 네거티브 캠버로 설정합니다.

네거티브 캠버로 세팅된 차량이 코너 주행을 하면 원심력에 의해 차량이 밀리면서 바깥쪽 타이어에 무게가 실립니다.

네거티브 캠버 차량의 코너링 모습
네거티브 캠버 차량의 코너링 모습

다시 차량이 밀리면서 바깥쪽 타이어의 네거티브 캠버가 포지티브로 바뀌게 되어 타이어와 노면의 접촉면적이 극대화되면서 접지력과 조향 기능이 향상됩니다.

이에 따라 곡선 도로를 보다 안전하고 재미있게 주행할 수 있습니다.

네거티브 캠버는 코너 주행 성능을 좋게 하지만 일반적인 직선 주행에서는 타이어 마모가 증가하는 단점도 있습니다.

배기 사운드

운전 재미를 향상하는 마지막 방법은 배기 사운드입니다. 대부분의 BMW 모델에는 가변 배기 플랩을 장착하고 있습니다.

이를 통해 스포츠 주행 모드에서 청각적으로도 속도감과 운전의 재미를 느낄 수 있습니다.