최첨단 네 바퀴: 페라리 액티브 서스펜션 기술

가장 좋아하는 코너를 돌 때 차체가 흔들리거나 뜨지 않는 느낌을 상상해보자. 이것이 페라리의 완전히 새롭고 혁명적인 서스펜션 시스템이다. 그 비밀의 실마리는 페라리가 붙인 이름 즉, 멀티매틱의 트루 액티브 스풀 밸브(TASV) 시스템을 통해 구현된 페라리 액티브 서스펜션 기술에 있다. 여기서 중요한 것은 기술이 어떻게 작동하는지에 대해 설명하는 단어, '액티브(능동적인)'다. 이는 항상 능동적이고 항상 새로운 아이디어를 추구하는, 혁신에 대한 페라리의 접근 방식을 설명하는 단어기도 하다.  

최소한 3개 이상의 새로운 특허를 보유한 페라리 액티브 서스펜션 기술은 완전히 새로운 것이다. 이 기술은 지금까지 만들어진 페라리 차량 중 가장 편안하고 폭넓은 사용성을 자랑하는 푸로산게에 처음 적용됐다. 

혁신적인 기술이란 코너링이 그 어느 때보다 편안하고 안전하다는 것을 의미한다

GT 섀시 엔지니어링 부문장인 알프레도 시포(Alfredo Sifo)는 이 기술의 중요성에 대해 한 치의 의심도 없었다. “섀시 엔지니어링 측면에서 페라리가 지난 10년 동안 이룬 것 중 가장 위대한 단일 기술의 도약이라 할 수 있습니다” 라고 그는 말했다. 

노면 상황에 따라 정해진 방식으로 반응하는 기존의 댐퍼와 달리 페라리 액티브 서스펜션 기술 댐퍼는 노면에 작용하는 힘에 따라 완전히 독립적으로 작동한다. 이 놀라운 시스템의 댐퍼 안에는 모터 컨트롤 모듈(MCM)이 장착됐다. 이는 세계 최초로 개발된, 완전 특허를 획득한 기술이다. 각 코너에 하나씩 배치된 총 네 개의 댐퍼 유닛에는 각각의 댐퍼에 개별적으로 파워를 공급할 수 있는 스마트 액추에이터가 장착되어 있다.

이 힘은 각 댐퍼 로드에 연결된 전기 'e-모터'에서 발생한다. 차체 가속도계, 휠 가속도계, 휠 포지션 센서, 6D 요-레이트 센서와 같은 정교한 센서들이 댐퍼의 힘이 얼마나 필요한지에 대한 정보를 지속적으로 제공한다.

콘트롤 소프트웨어 개발을 담당하는 차량 역학 엔지니어 프란체스카 민치그루치(Francesca Mincigrucci)는 이렇게 설명했다. “우리는 무한한 범위로 조정 가능한, 제어 로직 소프트웨어와 관련한 두 개의 특허를 추가로 보유하고 있습니다. 이제 각 휠의 포지션을 완벽하게 제어해 원하는 곳에 조정해 놓을 수 있습니다."

액티브 시스템이 개입하여 프런트 및 리어 액슬에 개별적으로 작용하는 힘의 균형을 조정한다. 이를 통해 코너의 각 섹션의 균형을 매우 빠르게 변경할 수 있다. 코너 진입 시, 리어 액슬에 추가적인 힘이 가해지며 횡 가속도가 증가하고 퇴장 시 전방에 더 많은 힘이 가해진다. 결과는? 균형, 안정성 그리고 재미

승차감 측면에서도 광범위한 작업이 이뤄졌다. 프란체스카는 "액티브 테크놀로지가 휠에 탑재돼 있어 중량이 추가된 만큼, 이에 따른 작업이 필요했습니다” 라고 설명했다. “최적의 편안함을 얻기 위해 모터 컨트롤 모듈을 사용하는 것은 어려운 일이었습니다.” 이 시스템은 자동으로 작동하지만, 운전자는 전용 마네티노를 통해 세 가지 다른 레벨의 댐핑 중 하나를 선택할 수 있다.

거친 도로에 대처하는 푸로산게의 능력은 페라리에게 있어서는 완전히 새로운 출발을 의미한다. 상태가 좋지 않은 포장도로에서 수많은 내구성 테스트가 시행됐다. 알프레도는 연구팀이 수행한 어떤 실험을 떠올렸다. “액티브 서스펜션 차체 모션 컨트롤을 켜고 플라스틱 음료컵을 루프에 올려놓은 채 운전했는데 컵이 지붕 위에 안정적으로 놓여 있더군요. 시스템을 끄고 운전했더니 컵을 더 이상 루프에서 볼 수 없었죠.”

수많은 개발 과제들이 있었다. e-모터는 완전히 처음부터 개발되었다. 코너당 최대 6,000뉴턴의 힘을 지탱할 수 있는 소형 유닛을 설계하는 데 엄청난 노력이 필요했다. 이 정교한 시스템은 소형 라디에이터가 공급하는 2개의 펌프(액슬 당 1개)를 사용해 자체 배터리와 쿨링 기능까지 탑재하고 있다.

4개의 액티브 서스펜션 댐퍼는 각자 독립적으로 온전하게 움직일 수 있으며, 각각의 댐퍼에는 세계 최초로 자체 모터가 포함되어 있다    

소음과 진동을 최소화하기 위해 댐퍼의 각 부분(구상 주철 기어같은)에 적합한 재료가 세심하게 선택됐다. 그리고 액티브 서스펜션은 4RMS-evo 4륜 스티어링 시스템과 같은 다른 모든 액티브 시스템과 통합되어야 했다.

페라리 액티브 서스펜션 기술의 또 다른 중요한 특징은 향후 다른 페라리 프로젝트에도 완벽히 적용될 수 있다는 것이다. 프란체스카는 말했다. “페라리 액티브 서스펜션 기술은 많은 잠재력을 가지고 있습니다. 소프트웨어는 다양한 차량에서 각기 다른 성능을 발휘하도록 쉽게 보정할 수 있습니다. 사실상 이 기술은 이전에는 가능하지 않았던 무한한 가능성을 우리에게 선사할 것입니다.”