서스펜션이란? 

서스펜션(suspension)은 차체와 바퀴를 연결하는 구조를 말한다. 현가장치(懸架裝置)라고도 부르는데, 서스펜션의 역할은 크게 다음의 네 가지로 볼 수 있다. 

1. 노면에서 차체로 전해지는 충격을 흡수한다. 
2. 차의 무게를 지탱한다. 
3. 바퀴를 노면과 밀착시켜 접지력을 유지한다. 
4. 안정된 주행을 할 수 있도록 바퀴의 위치를 조절한다. 

서스펜션의 구성요소 

서스펜션의 구성요소는 바퀴의 움직임을 제어하는 암(arm) 또는 링크(link), 충격을 흡수하고 조절하는 스프링(spring)과 쇼크 업소버(shock absorber)가 있다. 암 또는 링크의 길이와 각도에 따라 바퀴의 움직임이 결정되기 때문에 컨트롤 암 또는 컨트롤 링크라고도 한다. 암 또는 링크의 물리적인 배치를 서스펜션 지오메트리(suspension geometry)라고 한다. 

스프링과 쇼크 업소버는 상호보완적인 역할을 한다. 스프링은 차의 무게를 지탱하고 노면에서 전해진 충격을 흡수하는 역할을 한다. 반면 쇼크 업소버는 스프링에 전해지는 충격을 줄이면서 스프링이 계속 늘어났다 줄어들려는 성질을 억제한다. 쇼크 업소버가 없다면 차가 울퉁불퉁한 곳을 지날 때 차체는 계속해서 위아래로 출렁이게 된다. 
스프링은 형태에 따라 판(리프; leaf) 스프링, 코일(coil) 스프링, 토션 바(torsion bar) 등으로 나뉜다. 판 스프링은 탄성이 있는 판을 구부려 놓은 것이고, 코일 스프링은 단면이 원형인 봉을 코일 형태로 감은 것이다. 토션 바는 직선으로 된 봉으로 비틀림을 억제하는 데 쓰인다. 

최근에는 스프링의 역할을 기체가 대신하는 에어 서스펜션(air suspension)을 쓰는 차들도 늘어나고 있다. 압축된 기체가 충격을 흡수하기 때문에 반응이 부드럽고, 기체의 압력을 조절해 차체 높이와 승차감을 조절할 수 있는 등 장점이 많다. 그러나 구조가 복잡하고 생산비용이 비싸 고급차를 중심으로 쓰이고 있다. 

서스펜션의 분류 

스트럿(strut) 방식_ 앞에서 보았을 때 L자 모양을 이루는 구조로 세로방향에는 스프링이 감싸고 있는 쇼크 업소버가, 가로방향에는 암(링크)이 연결되어 있다. 이 같은 구조를 처음 고안한 엔지니어의 이름을 따 맥퍼슨(McPherson) 스트럿 방식이라고도 한다. 독립 서스펜션의 일종으로, 바퀴의 움직임에 따른 휠 얼라인먼트의 변화가 적어 움직임이 비교적 정확하다. 부품수가 적어 생산비용이 비교적 적게 들고 무게도 가볍다. 주로 소형차의 앞 서스펜션에 많이 쓰이는 구조다. 스트럿 서스펜션의 암을 앞뒤 링크로 나누어 놓은 형태를 듀얼링크 방식이라고 한다. 

더블 위시본(double wishbone) 방식_ 위 아래 한 쌍의 암으로 구성된 구조에 바퀴를 다는 형태다. V자 모양의 암이 새의 가슴뼈(wishbone)와 닮았다고 해서 붙여진 이름이다. 과거에는 위와 아래의 암 모양이 모두 V자 모양인 것이 대부분이었지만, 요즘에는 모양에 관계없이 위 아래 2개의 암을 가진 서스펜션을 이렇게 부른다. V자 모양의 암을 나누어 놓은 형태를 멀티링크(multi-link)로 분류하기도 한다. 휠 얼라인먼트 변화가 적고 튼튼해 경주용차나 스포츠카 등 핸들링과 주행안정성을 중요시하는 차에 많이 쓰인다. 구조가 복잡하고 공간을 많이 차지하는 것이 단점이다. 

멀티링크(multi-link) 방식_ 바퀴의 위치를 결정하기 위해 여러 개의 링크 또는 암을 이용하는 형태의 서스펜션. 일반적으로 3∼5개의 링크가 쓰인다. 다양한 각도와 길이를 가진 각각의 링크로 힘과 운동방향이 분산되어 움직임이 정교하고 충격흡수효과가 크다. 뒷바퀴에 쓰이는 것은 지오메트리를 잡기 위해 별도의 서브 프레임을 이용해 차체에 결합하기도 한다. 차지하는 공간이 크고 무거운 것이 단점이고, 설계가 복잡하기 때문에 더블 위시본을 변형한 것이 많이 쓰이는 추세다. 

리지드 액슬(rigid axle) 방식_ 양 끝에 바퀴를 단 일체형 차축을 차체에 다는 형태의 서스펜션. 과거에는 승용차에도 쓰였지만 요즘은 거의 사라졌고, 구조적으로 튼튼하기 때문에 트럭의 뒷차축에 많이 쓰인다. 구조가 간단하며 튼튼하고, 바퀴가 위아래로 움직일 때 바퀴 사이의 거리가 유지되어 어느 정도 안정성이 있는 것이 장점이다. 그러나 연결된 차축 때문에 한쪽 바퀴의 움직임이 다른 쪽에 영향을 미치고, 차축이 무거우므로 승차감이나 조향안정성이 떨어지는 것이 단점이다. 스프링은 일반적으로 판 스프링을 많이 쓰지만 코일 스프링을 쓰는 것도 있다. 

스윙 암(swing arm) 방식_ 한쪽이 차체에, 다른 한쪽이 차축에 연결된 암이 차축의 움직임을 제어하는 형태의 서스펜션이다. 여러 종류가 있지만 가장 대표적인 것이 트레일링 암(trailing arm) 방식이다. 트레일링 암 방식은 앞바퀴굴림차의 뒤 서스펜션에 많이 쓰이는 방식으로 차축 앞쪽으로 뻗어 있는 암에 바퀴가 끌려가는 구조로 되어 있으며, 차체에 연결된 부분을 축으로 위아래로 움직이는 암에 의해 바퀴의 움직임이 제어된다. 

토션 빔(torsion beam) 방식_ 트레일링 암 방식 서스펜션의 좌우 트레일링 암을 크로스빔(crossbeam)에 연결한 형태다. 크로스빔은 비틀림을 이용해 좌우 바퀴 움직임의 균형을 조절하고 충격을 흡수하는 역할을 한다. 크로스빔의 위치에 따라 다양한 방식이 있다. 소형 앞바퀴굴림차의 뒤 서스펜션에 흔히 쓰인다. 

세미 트레일링 암(semi trailing arm) 방식_ V자 모양의 스윙 암이 차체에 연결된 축이 차축을 중심으로 기울어져 있는 형식의 서스펜션. 연결축이 기울어진 각도가 작을수록 트레일링 암에 가까운 특성이 나타난다. 스윙 암 방식보다 움직임이 정교하고, 보조 링크를 달아 전후좌우 움직임을 조절하는 것도 있다. 뒤 서스펜션에 많이 쓰인다. 

독립 서스펜션이란? 

리지드 액슬 서스펜션과 달리 한쪽 바퀴의 움직임이 반대편 바퀴의 움직임에 영향을 미치지 않는 서스펜션을 뜻한다. 리지드 액슬과 비슷한 특성을 보이는 토션 빔 방식을 제외하고, 일반적인 스윙암 방식과 스트럿, 더블 위시본 서스펜션 등이 이에 해당한다. 움직임이 정교하고 힘이 분산되어 핸들링과 주행안정성이 우수하고 접지력과 승차감이 좋다. 그러나 구조가 복잡해 리지드 액슬이나 토션 빔 방식보다 정비가 어렵고 생산비용이 많이 드는 단점이 있다.