Shock absorber
1. 자동차 부품
서스펜션에 대한 전반적인 정보는 해당 문서 참고.자동차에 설치된 충격 흡수장치를 뜻한다. 공업 분야에 두루 쓰이기도 하지만,[1] 대부분의 경우에는 자동차의 완충 장치를 말한다.
흔히 은어로 쇽업쇼바라고 부르는 그것이다.
1.1. 작동 원리
쇼크 업소버 없이 현가 스프링만으로 현가상 질량을 지탱한다면 현가 스프링과 현가상 질량이 공진을 일으켜 굉장한 진동을 일으키므로, 그 공진을 방지하기 위해 진동에너지를 열로 바꿔주는 쇼크 업소버가 정상적인 서스펜션이라면 반드시 필요하다. 자세한 원리는 공진 문서 참조. 상술한 자동차 이외의 분야에서도 마찬가지로 공진을 방지하거나 갑작스런 움직임을 방지하기 위해[2] 설치되기도 한다.통상적인 쇼크 업소버는 현가상 질량에 연결될 튜브와 현가하 질량[3] 연결될 튜브 사이를 기름같은 유체로 채우고, 둘을 분리하는 탄성판 심 스택(shim stack)과 구멍으로 이루어져 있다. 차가 속도방지턱 등 도로의 요철을 올라탈때 쇼크 업소버에 힘이 가해지는데 이때 심이 구부러지면서 구멍 사이로 기름이 흐른다. 큰 요철을 밟아 강한 힘이 가해지면 심이 더 구부러지면서 기름이 흐르는 속도가 올라가는데, 이를 방지하기 위해 제일 아래에는 얇은 탄성판을 넣어 작은 요철을 밟는 저속 상황[4]에는 저항을 낮추고, 강한 힘이 받히는 고속 상황에서는 위에 두꺼운 탄성판을 넣어 구부러짐을 억제한다.
최적의 쇼크 업소버는 힘이 적은 저속에서는 단단하게 반응해서 조향을 할때 차가 빠릿빠릿하게 반응하고, 힘이 큰 고속 상황에서는 물렁하게 반응하여 도로의 요철을 현가상 질량으로 올려보내는 것을 억제해야 한다. 즉, 쇼크 업소버의 속도가 올라갈수록 힘이 줄어들어야 한다. 심 스택을 아예 사용하지 않으면 쇼크 업소버의 속도에 따라 쇼크 업소버의 힘이 억제 없이 증가하는데, 심 스택을 사용하면 고속 상황에서 힘이 올라가는 것을 억제한다.
위는 쇼크 업소버의 이동속도 대 힘을 표현한 그래프로, 수평축은 이동속도, 수직축은 쇼크 업소버가 가하는 힘을 보여준다. 보다시피 일정 속도에서 기울기가 내려가는 것을 볼 수 있는데, 고속 탄성판 심이 구부러지며 심 스택의 열림을 제어하여 나타나는 현상이다. 또한, 수축(compression)과 팽창(rebound)시 열리는 심 스택의 설계를 바꾸어 힘이 다른 모습을 볼 수 있다. 이렇게 기울기가 내려가는 쇼크 업소버를 digressive shock absorber라고 표현한다.
레이싱용 쇼크 업소버는 쉽게 분해해서 내부의 유체를 교체하여 점도를 통해 댐핑 특성을 변경하거나, 아예 심 스택을 변경하여 튜닝할 수 있게 설계된 제품도 있고, 트랙 주행용이나 스포츠카용 쇼크 업소버는 심스택의 프리로드를 바꿀 수 있는 막대가 있어 댐핑을 약간 변경할 수 있게 설계된 제품도 있다. 이런 제품이 순정으로 탑재된다면 보통 막대에 모터를 달아서 차량 내부에서 버튼을 누르면 알아서 댐핑 튜닝을 변경해주는데, 사제로 나온 제품은 그딴거 없고 직접 나와서 사륜에 달린 댐퍼 막대기를 모두 렌치로 돌려줘야 한다(...).
최적의 쇼크 업소버는 속도가 올라갈수록 기울기가 내려가는 정도가 아니라 기울기가 음수로 내려가 고속 상황에서 힘이 되려 내려가는게 최적인데, 통상적인 쇼크 업소버 설계로는 원천적으로 불가능하다. 이를 보완하기 위해 Magneride같은 Magnetorheological damper[5]가 개발되었는데, 쇼크 업소버 내부에 자성을 가지는 유체의 점도가 평소에는 매우 낮지만 쇼크 업소버를 감싸고 있는 코일로 자기장을 발생시키면 수 밀리초 내로 굉장히 빠르게 점도가 수십배 증가해서 사실상 이동이 불가능해진다. 이 코일을 컴퓨터 제어로 고속으로 제어하면 통상적인 쇼크 업소버 설계로는 절대 불가능한 댐핑 특성을 얻을 수 있다.
에어 서스펜션은 코일 스프링은 물론 유체식 쇼크 업소버도 없는데, 에어 서스펜션 자체가 공기와 고무를 사용하기에 자연적인 댐핑 효과가 있어서 없는 경우가 많다. 다만 에어 서스펜션의 압력에 따라 댐핑이 바뀌어서[6] 스포츠 드라이빙 상황에서의 댐핑 성능 자체는 형편없는 경우가 많다.
1.2. 탑재 방식
맥퍼슨 스트럿 서스펜션에서는 쇼크 업소버 자체가 수직축의 힘을 받을 뿐만 아니라 일부 횡축 힘을 견디는 사실상 컨트롤 암의 역할도 같이 수행하므로 튼튼하게 설계되어 있다. 위 사진에서 노란색 부품이 쇼크 업소버이고, 검은색 스프링 이외의 검은 부분은 고무와 차량과 연결하는 판이다.
맥퍼슨 스트럿 서스펜션에서 쓰이는 쇼크 업소버는 보통 코일 스프링이 쇼크 업소버를 감싸고 있는 코일오버(coilover) 방식을 자주 쓰는데, 이 부품을 통째로 맥퍼슨 스트럿 혹은 스트럿이라 부른다. 보통 전륜구동 차량의 앞 바퀴에 엔진과 트랜스미션이 위치하여 자리가 굉장히 부족한데, 맥퍼슨 서스펜션과 코일오버 방식 둘 다 부피가 작아서 서로 자주 보인다.
더블 위시본 서스펜션, 멀티링크 서스펜션, 트레일링 암 서스펜션, 토션빔 서스펜션등 여러 서스펜션 방식에서는 쇼크 업소버가 받는 횡축 힘이 굉장히 적어 앏거나 비실비실하게 설계된 경우가 많다. 위의 3세대 미야타 5링크 멀티링크 서스펜션에서는 자리가 모자라는 관계로 코일오버 방식을 쓰기도 하지만, 공간 상황에 따라 여러가지 문제점이 있는 코일오버 방식보다 스프링을 다른 곳에 배치하고[7] 쇼크 업소버를 단독으로 설치하는 경우도 있다.
배치 방향에 따라 실린더가 아래에 위치하는 정립식과 위에 위치하는 도립식이 있다. 보통은 정립식을 사용하는데, 도립식은 현가하질량을 줄이는 데 유리하지만 댐핑용 유체가 지속적으로 유출되어서 주기정비가 필요하다는 단점이 있기 때문이다.
1.3. 여담
쇼크 업소버란 단어의 뒷부분만 따서 '쇼바'라고 매우 많이 불리는데, 원래 발음은 '어ㅂ조버'에 가깝기에 여지 없이 틀린 표현이다. absorber를 압쇼바라고 부르다가 '압'을 '앞'으로 착각해[8] 전륜에 붙어있는 것은 앞쇼바, 후륜은 뒷쇼바로 부르게 되었고, 앞과 뒤를 합쳐 통칭 '쇼바'라고 잘못 부르게 된 것으로 추정된다.[9] 다만, 위 사정을 다 고려하더라도 '소'바가 되어야 하는데 대체 왜 '쇼'바로 변형 되었는지는 의문이다.쇼바는 어감 때문에 일제의 찌꺼기라며 공격받기도 하지만, 일본어의 영향은 아니다.[10] 일본에는 '쇼바'라는 단어는 존재하지 않고 '쇼크'라 부른다.
타이어도 일종의 쇼크 업소버와 서스펜션 역할을 하는데, 일반적인 쇼크 업소버가 너클과 현가상 질량의 진동을 제어하는 장치라고 보면, 타이어는 도로와 너클의 진동을 제어하는 장치라고 볼 수 있다. 서스펜션의 스프링 계수와 댐핑 튜닝만큼 계측적으로 접근할 수는 없지만, 타이어 역시 제품군마다 다른 사이드월의 단단함과 타이어압으로 특성을 약간씩 튜닝할 수 있다.
2. 영국의 스포츠 브라 브랜드
컴프레션 스포츠 브라를 주로 취급하는 영국의 회사이다. 이곳의 스포츠 브라는 일반 브라처럼 사이즈가 세분화되어 있어서 나이키 등의 스포츠 브랜드에서 나오는 브라보다 선택의 폭이 넓고 더 고정을 잘 시켜주는 편이다.운동할 때 가슴 흔들림으로 인한 불편함이 없도록 도움을 준다. D컵 이상의 사람이 입으면 신기하게도 가슴이 가벼워지는 경험을 하게 된다.
기존에는 직구를 하거나 병행수입 제품이 시중에 유통되었으나, 대한민국 진출 완료로 정식 수입되어 백화점에 매장이 있고 도곡역 근처 매장에 예약하고 방문하면 피팅 서비스를 받을 수 있다. (2022년 기준)
[1]
이 경우에서는 Shock Absorber보다는 Dashpot, Damper라고 부르기도 한다.
[2]
문이 쾅 닫히지 않도록 하는 가스 스트럿도 일종의 쇼크 업소버라 볼 수 있다. 이 또한 자동차 트렁크 뚜껑에 달린다.
[3]
현가상 질량은 탑승자가 있는 캐빈같은 현가장치 위에 있는 부분을 뜻하고, 현가하 질량은 도로의 요철을 따라야 하는 너클이나 바퀴같이 현가장치 아래의 부분을 뜻한다.
[4]
차량 속도가 아니라 서스펜션이 위아래로 움직이는 속도.
[5]
자기유동식 댐퍼
[6]
현고가 낮은 상황에서 바닥을 긁지 않으려면 댐핑과 스프링 계수 둘 다 단단해야 하는데 에어 서스펜션의 경우 현고가 낮으면 에어 압력도 낮아서 댐핑과 스프링 계수 둘 다 낮다(...).
[7]
엔진이 없어서 패키징 자리가 넉넉한 승용차 후륜에 특히 토션빔이나 토션빔 기반 멀티링크 서스펜션에서 보통 lower control arm의 안쪽에 배치하는 방식을 자주 채택한다. 이 방식은 패키징 방면에서 제약이 많지만, 기계적으로 간단하고, 현가질량을 줄여주고, 휠이 위아래로 움직일 수 있는 공간을 최대한 확보해주는 아주 큰 장점이 있다.
[8]
당시에는 외래어를 한글로 표기할 때 ㅍ받침을 써도 됐다. 이후 개정되었다.
외래어 표기법 참조.
[9]
하도 쇼바라고 불리다보니, 쇼크업(Shock-Up) 쇼바인줄로 이해하는 사례도 있다.
[10]
ㅓ발음이 있는 한국에서 ㅓ발음이 나는 외래어를 굳이ㅏ로 발음하는 건 전형적인 일본식 외래어 발음의 특징으로, 외래어의 저런 발음법은 일제의 잔재라고 착각하게 만들 수 있다.