[현대자동차] 바람을 지배하는 i30 N 외관 디자인

INNOVATE [현대자동차] 바람을 지배하는 i30 N 외관 디자인 HMG저널 2017. 12. 5. 12:49 이웃추가 본문 기타 기능 본문 폰트 크기 조정 본문 폰트 크기 작게 보기 본문 폰트 크기 크게 보기 가 공유하기 URL복사 신고하기 i30 N은 고성능을 뒷받침할 수 있는 디자인을 고려했습니다 지난 9월 유럽지역에 본격적으로 선보이기 시작한 현대자동차 i30 N. i30 N의 범퍼는 날렵하고 리어 스포일러는 공격적이며 사이드 스커트는 와이드합니다. 고성능차라는 사실을 드러내는 멋진 외관 디자인을 자랑합니다. 하지만 이게 다가 아닙니다. 공기역학적으로 실제로 기능하는 디자인입니다. 외관의 모든 디자인 요소들이 외부로 흐르는 공기를 다스리고 이용합니다. 이는 i30 N의 공력성능을 높여 고성능차로서의 가치를 높입니다. 기능에 충실한 진정성 있는 디자인 i30 N은 고성능차에 필요한 공기를 다스리는 기능을 갖췄습니다 공기는 엔진의 폭발을 도와 차가 달릴 수 있게 하고, 또한 차량 안으로 들이치며 뜨거워진 엔진과 부품을 식혀주고 차가 제 기능을 다할 수 있도록 돕습니다. 하지만 공기는 개발자들에겐 해결해야 하는 큰 장애물이기도 합니다. 외부에서 자동차의 진행을 막는 유일한 존재이기 때문입니다. 공기는 자동차 외부를 타고 흐르며 주행에 수많은 영향을 끼칩니다. 그 영향력은 그대로 내버려 둘 경우 주행 안정성을 방해하는 또 하나의 요인이 될 수 있습니다. 이처럼 공기를 잘 다룰 수 있어야 연비성능은 물론 차량 안정성까지 확보할 수 있습니다. 이것이 오늘날 개발자들이 공기를 다스리기 위해 고군분투하는 이유입니다. 특히 i30 N과 같이 성능이 예민한 고성능차는 공기를 더욱 세밀하게 잘 다스려야 합니다. 고성능차에서 공기를 다스리는 능력, 즉 공력성능은 몇 번을 강조해도 지나치지 않습니다. 먼저 빠른 속도로 달리려면 공기가 차를 막아서지 못하게 해야 합니다. 안정적으로 코너를 돌아나가려면 공기가 차를 띄우지 못하도록 해야 합니다. 차량을 막아서는 항력과 지면으로부터 띄우려는 양력을 어떻게 이용하고 다스릴지 철저히 계산된 차만이 진짜 고성능차가 될 수 있습니다. 물론 간단하진 않습니다. 항력을 줄이기 위해 개구부를 무작정 막으면 내부로 공기가 통하지 않아 냉각성능이 떨어집니다. 양력을 줄이기 위해 다운포스를 무작정 많이 만들면 최고속도와 연비가 떨어집니다. 높은 공력성능이 필요하다고 해도 고성능차에겐 얽히고설킨 구성요소들 사이의 밸런스를 맞춘 공력성능이 필요합니다. 주행성능에 있어선 무엇보다 양력밸런스가 중요합니다. 전륜과 후륜에 작용하는 양력 차이에 의해 차량의 특성이 바뀌기 때문입니다. 개발자들은 이 부분을 파고들었습니다. 어떤 밸런스가 고성능차에 적합할지, 어떤 밸런스가 i30 N에 어울릴지 고민하고 또 고민했습니다. 그 결과 i30 N 전륜과 후륜 모두에 다운포스를 발생시키면서 항력까지 함께 낮출 수 있는 에어로다이내믹(Aerodynamic) 디자인을 개발해냈습니다. i30 N 외관에 공기를 다스릴 수 있는 요소들을 곳곳에 적용했습니다. 그렇게 단순히 빠른 차가 아닌, 펀-투-드라이브의 진가를 여실히 느낄 수 있는 차로 i30 N을 완성한 것입니다. 이처럼 i30 N은 뛰어난 공력성능으로 어떤 서킷에서든 안정적인 운전의 재미를 선사하는 고성능차입니다. FRONT SIDE VIEW i30 N의 전면부는 공기의 흐름을 따라 디자인되었습니다 사이드 스커트(Side Skirt) 차가 달릴 때 외관을 타고 흐르는 공기는 계속해서 차에 붙으려는 성질을 갖고 있습니다. 전면에서 불어오는 공기가 차량 아래쪽으로 흘러 들어가 양력을 발생시키는 이유입니다. 이때 사이드 스커트가 차 옆면을 타고 아래쪽으로 흘러 들어가려는 공기의 흐름을 막아 하부에 생기는 양력을 낮춥니다. 이는 차량이 뜨지 않고 노면에 잘 붙어 달리게 해 주행성능을 높입니다. 휠 에어 커튼(Wheel Air Curtain) 전면에서 불어오는 공기 중 일부를 프런트 범퍼 양쪽으로 통과시키는 구멍입니다. 통과된 공기는 통로 안쪽에서 휠 바깥쪽으로 부드럽게 흘러나가게 됩니다. 휠 바깥쪽에 가상의 커튼을 만드는 셈입니다. 이로써 프런트 범퍼에 부딪힌 공기가 휠 바깥쪽으로 곧장 나갈 때보다 휠 주변에 발생하는 항력이 줄어들게 됩니다. i30 N은 최적화를 통해 휠 에어 커튼 항력 저감 효과가 일반 차량 대비 월등히 높습니다.  프런트 스플리터(Front Splitter) 보통 스플리터라고 불리는 부품은 프런트 범퍼 아래쪽에 튀어나온 판을 일컫습니다. i30 N에 장착된 스플리터 형상은 전면에서 불어오는 공기를 위쪽과 아래쪽으로 가릅니다. 이때 위쪽엔 저항으로 공기가 느리게 흐르고 아래쪽은 공기가 빠르게 통과해 흐릅니다. 위쪽은 고압, 아래쪽은 저압이 되는 것입니다. 이 압력 차이로 전륜에 위에서 아래로 누르는 다운포스가 발생합니다. 또 전면에서 불어오는 공기를 매끈하게 가르기에 항력까지 줄어듭니다. 이처럼 스플리터 형상은 양력과 항력을 동시에 낮출 수 있어 공력성능 향상에 큰 도움을 줍니다. REAR SIDE VIEW i30 N의 후면부는 후륜 안전성이 뛰어나고 강력한 다운포스를 일으킵니다 더블 데크 리어 스포일러(Double Deck Rear Spoiler) 고성능 핫해치라고 해도 어쩔 수 없습니다. 차량 구조상 후륜 부분의 안정성은 전륜보다 떨어지기 마련입니다. 엔진이 있는 전륜 쪽이 상대적으로 무겁고 후륜 쪽에 걸리는 다운포스는 적기 때문입니다. 그런데 이는 후륜의 접지력 감소로 연결돼 고속주행에서 안정성이 떨어지는 효과를 낳습니다. 이러한 조건들이 코너에서 뒷바퀴가 그립을 잃고 스핀하게 되는 경우를 발생시킵니다. 하지만 i30 N은 현대모터스포츠팀 WRC 차량에 적용되던 더블 데크 리어 스포일러가 적용돼 후륜 안정성이 상당히 뛰어납니다. 더블 데크 리어 스포일러는 말 그대로 이중으로 나뉜 리어 스포일러입니다. 일반적인 리어 스포일러와 달리 위쪽과 아래쪽에 두 개의 면을 가지고 있습니다. 지붕을 타고 온 공기가 후면으로 넘어가지 못하게 스포일러 위쪽 면과 아래쪽 면을 타고 지나가게 합니다. 이때 리어 스포일러 각 면에 다운포스가 이중으로 발생됩니다. 각 면에 생기는 공기의 압력 차이로 다운포스가 추가로 다시 한번 발생됩니다. 다시 말해 일반적인 리어 스포일러를 사용했을 때 보다 훨씬 강력한 다운포스를 얻게 됩니다. 이로써 후륜에 걸리는 양력이 현저하게 낮아진 고후륜 안정성이 높아지게 됩니다. 엣지 셰이프(Edge Shape) 더블 데크 리어 스포일러의 장점은 강력한 다운포스를 발생시킨다는 점입니다. 그런데 더블 데크 리어 스포일러에서 강력한 다운포스를 발생시키고 난 후의 공기는 위쪽으로 올라가려는 힘도 강해집니다. 그 결과 후면의 저압 영역이 확장됩니다. 이는 측면을 지나온 공기들이 후면 후류 영역으로 합류해 차를 뒤쪽으로 잡아끄는 와류의 강도를 증가시킵니다. 이를 막기 위한 ‘I자형’ 엣지 셰이프가 리어 범퍼에 적용됐습니다. I자형 엣지 셰이프가 측면을 타고 흐르는 공기를 후면의 와류에 합류하지 못하게 막습니다. 하이브리드 차량들의 각진 리어 범퍼가 내는 효과와 같은 원리입니다. 이로써 i30 N은 다운포스와 낮은 항력을 동시에 확보했습니다.  본 콘텐츠는 개발과정에서 작성되어, 지역별 현지 최종 판매 사양과 일부 상이할 수 있습니다 ▶ 현대자동차그룹 연구개발본부 간행물 R&D STORY ‘i30 N STORY’에서 발췌한 내용입니다

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