자동차/휠
1. 소개
한국에서 '휠'이라고 하면 바퀴 중에서 고무 재질인 타이어의 안쪽을 받쳐 주는 금속제 부품을 뜻한다. 자동차 바퀴 전반에 관한 내용은 타이어 참고.
2. 소재에 따른 구분
주로 강철 혹은 알루미늄이나 마그네슘 합금(알로이)를 이용하며 슈퍼카나 레이싱용 차량은 현가장치 하 질량을 줄이기 위해 마그네슘 합금을 이용하기도 한다.
2.1. 스틸 휠
강철을 이용한 휠은 값이 저렴해 경형 ~ 준중형차량의 저가형 트림에 사용되고 버스나 트럭 등의 상용차에서는 주력으로 사용되는 휠이다. 1980~1990년대에는 준대형급 이상부터는 트림 상관없이 전용 스틸 휠이 아예 존재하지 않았고[1] 저가형 중형차량인 대우 로얄 프린스, 현대 스텔라[2], 기아 캐피탈과 전술한 차종들보다는 약간 우위에 있는 중형차량인 현대 쏘나타[3], 기아 콩코드의 경우에는 저가형 트림 한정으로 널리 쓰였었다[4]. 2000년 후반대 쯤에 출시된 NF쏘나타, 로체 등에서도 택시모델이나 렌터카 한정으로 이 휠을 장착했었지만,[5] 2009~2010년도에 들어서 각각 YF쏘나타, K5로 풀체인지가 이루어지면서 이제는 중형차량에서도 더 이상 스틸 휠을 볼 수가 없게 되었다.[6] 철제 휠이라고도 부르나 스틸 휠이나 깡통 휠[7] 이라고도 불린다. 세 가지 재료 중 가장 무거우며, 재료의 특성상 디자인에 한계가 있어서 모양이 별로 좋지 못하기 때문에 휠 커버를 씌우기도 한다.[8] 반면 강도가 강하고 탄성이 있어서 휠에 큰 충격이 가해져도 찌그러지기만 할 뿐 깨지지 않는다. 다만 이 탄성으로 인해 로드홀딩 능력이 다소 떨어진다.
유럽의 경우에는 휠 도난 사태가 끊임없이 발생하기때문에 휠 도난을 방지하기 위해 일부러 스틸 휠을 장착하는 사례가 꽤 된다. 또한, 대부분은 상급의 알루미늄 휠보다 직경이 작으므로, 좁은폭에 높은 편평비일수록 유리한 윈터타이어용으로 집 창고에 한세트씩은 보관하고 있는경우가 많다.
미국의 나스카 경주차는 규정상 오로지 스틸휠밖에 장착할수가 없다. 전세계 레이싱카중에 거의 유일무이 하다시피한 케이스.
대중교통이 열악해 자동차를 생필품 취급하는 미국에서도 흔히 찾아볼 수 있다. 한국마냥 대형 차량들에서도 흔히 쓰이며, 굳이 미관상 예뻐 보일 필요가 없는 공공기관/법집행기관의 차량들 역시 굉장히 자주 쓴다.[9] 이외에도 저렴한 차량을 선호하는 개발도상국에선 아직도 흔히 볼 수 있다.
2.2. 알로이 휠(알루미늄 휠)
알루미늄 합금을 이용한 휠은 알루미늄 휠 또는 알로이 휠이라 부르며, 스틸 휠보다 무게가 가벼워서 승차감이 좋고, 연비도 좋고, 다양한 형태로 제작이 가능하여 현재 수요가 증가하고 있다. 하지만 스틸 휠과는 반대로 큰 충격이 가해지면 깨져버리기 때문에 주의가 필요하다.[10] 최근에는 트럭이나 버스 등 대형 상용차에도 연비 향상과 차량 무게 절감을 위해 알루미늄 휠이 장착되는 추세다.[11]
알로이 휠이 강철 휠보다 강도가 보통 높은 것은 같은 무게로 만들었을 때 강철보다 많은 부피의 금속이 투입될 수 있기 때문이다. 그런 이유로, 자동차 제작사의 순정 알로이 휠의 경우 사실 스틸 휠에 비해 무게의 이득이 그렇게 많지만은 않다.[12]
알로이 휠은 제작방식에 따라 주조 휠과 단조 휠로 나뉜다. 주조는 형틀에다 쇳물을 부어 만드는 것으로, 당연히 내부 조직에 미세하게 기공이 있어 강도가 상대적으로 떨어지기 때문에 살을 두껍게 설계한다. 반면 단조휠은 무거운 프레스로 강하게 성형한 알루미늄을 절삭해서 만들기 때문에 조직이 치밀하고 강도가 높아 살을 얇게 디자인할 수 있고 가볍다. 다만 단조휠은 제작비가 비싸고, 디자인 형태에 자유도가 부족해 다양한 디자인은 못만든다. 요즘은 주조휠도 가압주조나 플로우포밍 같은 기술이 발전해서 단조휠 못지않은 강도를 확보한 물건도 있다.
2.3. 마그네슘 휠
마그네슘 휠은 주로 슈퍼카나 레이스용 차량 등에 사용한다. 같은 무게라면 강도가 높기 때문이다. 그러나, 마그네슘의 경우 알루미늄보다 부식되기 쉽고 취성(깨지는 성질)도 더 크기 때문에 현재 사용되는 알로이 휠에는 마그네슘 휠이 드물다. 물론 단가가 비싸기 때문에 좀처럼 구경하기 힘들기도 하다. 초기에 주조로 만들어지던 휠은 사실 알루미늄보다 마그네슘이 먼저였지만, 단가, 취성과 부식 문제 때문에 현재의 알로이 휠은 알루미늄이 주종이다.
2.4. 기타
그 외의 재료로 카본이 사용되기도 하나, 카본 휠의 경우에는 금속이 아니라 섬유다 보니 직조를 통해 제작하므로 제작 난이도가 엄청나게 어렵다. 완제품 역시 마그네슘보다 더 다루기 어렵고 취성도 그만큼 더 강하기에 마그네슘 이상의 레어도와 가격을 자랑한다. 코닉세그가 양산차용으로 첫 선을 보인 뒤, 포드가 머스탱 GT350R 모델을 선보이며 조금 더 상대적으로 대중화를 시켰으며, 최근에는 포르쉐의 일부 슈퍼카에도 사용되기 시작했다.
덧붙이자면 손상 시 알루미늄 휠은 용접으로 살을 메꿔 수리하는 것이 어느 정도 허용되지만, 마그네슘이나 카본의 경우는 얄짤없다. 그러니, 일반적인 로드카용 휠은 무조건 비싼 휠이 좋은 휠만은 아닌 셈이다.
3. 고정방식
대개의 일반적인 자동차들은 보통 바퀴 하나당 3개에서 6개 정도의 볼트나 너트를 이용해 자동차의 허브와 휠을 결합한다. 그러나, 많게는 6개씩이나 되는 나사가 많다보니, 경기중에 반드시 타이어 교체를 1번 이상 하는 레이싱 대회에서는 교환시간을 단축시키고저 50년대부터 휠 정 중앙에 커다란 1개의 너트만으로 고정시키는 센터락 방식을 사용하기 시작했다. 80년대 중후반, 제 2의 슈퍼카 전쟁이 발발하면서 부터는, 페라리 288 GTO를 시작으로 일반적인 양산차에도 적용되기 시작하였고, 근래에 출시된 하이퍼카들은 너나할것 없이 센터락 고정방식을 채용한다.
물론 내부구조는 레이싱카와 양산차의 것은 다소 상이하다. 양산차의 경우에는 혹시모를 상황에서 안전을 위해 원래자리에 위치한 허브볼트 구멍에 짧은 나사를 박아넣고, 휠도 내부에는 볼트구멍이 있어서 똑바로 맞추어 끼운 뒤 휠 바깥에서 나사 한개로만 고정하는, 실상 일반적인 자동차와 거의 다를바가 없는 보여주기식의 무늬만 센터락 방식이지만, 레이싱카의 경우에는 허브 끝단이 아예 테이퍼 콘 형상으로 생긴데다, 휠 내부도 콘모양을 받아들이게끔 둥글게 파여있어서 휠과 허브의 마찰력만으로 밀착을 도모하는 구조다. 레이싱카의 허브 구조를 사용한 양산차는 현재까지 존재치 않으므로 구경하기 매우 어려우나, 전문가용 RC카에서는 레이싱카와 똑같은 구조의 센터락 고정방식이 사용되고 있다.
최근에는 센터락 변환키트도 튜닝부품으로 판매되고 있으나, 상당한 가격대를 자랑하기 때문에, 상대적으로 주머니사정이 넉넉한 고급 스포츠카 오너들 위주로 시장이 형성되어 있다.
4. 사제 휠
[image]
사진 속의 휠은 볼크 레이싱 CE28이다. 정품 여부는 불분명하다.
사제 휠은 자동차 제조사가 지정해 주는 디자인이 아닌, 튜닝 휠 제조 업체에서 직접 디자인하고 제작한 휠이다. 차량 튜닝 용도로 사용되며, 승용차의 경우 알로이 휠이 대부분을 차지하고, 트럭이나 버스 등 상용차의 경우 스틸 휠이나 휠캡 형식의 사제휠도 존재한다.
휠을 튜닝하는 목적은 첫째로 가벼움을 통한 연비의 향상이 있고, 둘째로 휠의 지름(인치 수)을 키워 좀 더 크고 강한 브레이크를 장착할 수 있음에 있고, 셋째로는 심미적인 목적(디자인)이 있다.
전반적으로 사제 휠의 경우에는 OEM급 휠보다 무게가 가볍지만, 그만큼 휠의 강도가 확보가 되어야 하는데도 실제로는 그러지 못하는 경우가 많다. 특히 자체 브랜드로 휠을 제작하는 곳이 아닌 유명 브랜드의 것을 모양만 비슷하게 복제한 '카피 휠' 같은 경우는 더욱 조심해야 할 필요가 있다.[13]
가급적 사제휠을 구매할 때는 DOT(미국), JWL/VIA(일본), TüV(독일) 등의 품질 인증을 받은 휠인지를 점검하고 구매하도록 하자.
4.1. 주요 사제 휠 제조사(소재지)
- ASA(한국)
- ATS(독일)
- BBS(독일/일본)
- Enkei(일본)
- Forgiato(미국)
- HRE(미국)
- Lenso(태국)
- MOMO(이탈리아)
- OZ(이탈리아)
- PP Wheels(태국)
- RAYS(일본)
- RONAL(독일)
- rotiform(미국)
- SPARCO(이탈리아)
- SSR(일본)
- SUPERSTAR(일본)
- Vossen(미국)
- Watanabe(일본)
- WEDS(일본)
- WORK(일본)
- 인지에이원(한국)
- 핸즈코퍼레이션(한국)
- MANSORY(영국)
4.2. 관련 문서
5. 휠의 제원
제조사 및 차종마다 휠의 제원이 천차만별이다. 튜닝을 위해 사제 휠을 고를때, 휠이 본인의 차에 맞는지 제원을 보고 잘 판단해야 한다.
- 인치수 : 휠의 지름이다. 작은 휠을 사용할 경우 그만큼 편평비가 높고 두꺼운 타이어를 사용할 수 있어 승차감, 가속력, 연비, 소음 면에서 유리하지만 코너링이 떨어진다. 반대로 휠이 커질수록 타이어의 편평비는 작아지고 타이어가 얇아져 승차감, 가속력, 연비, 소음 면에서 불리해지지만 접지력과 고속에서의 코너링이 유리하다. 또한, 무조건 큰 휠이나 작은 휠이 좋은 것도 아니며 차량의 특성이나 이용 목적에 따라 적절한 사이즈의 휠을 사용하는 것이 바람직하다.
- 림폭 : 휠의 축방향 폭으로, 역시 인치로 표기하며 숫자 뒤에 J를 붙인다. 8J라면 림 폭이 8인치라는 뜻이다. 림폭에 따라 장착할 수 있는 타이어의 사이즈 범위도 정해져 있다. 종종 펜더와의 간섭을 피할려고 림폭은 넓은데 타이어가 좁은 것을 끼우는 경우가 있는데(타이어를 말아 끼운다고 한다.) 급격한 코너링 중 타이어가 빠질 수 있으므로 절대로 해서는 안되는 위험한 짓이다.
- 오프셋, 옵셋 (Offset) : 휠을 측면에서 봤을 때 림의 중심선이 차량에 장착되는 허브 면으로부터 얼마나 벗어났는지를 의미한다. 일치한다면 제로옵셋(0)이고, 차량 바깥으로 벗어난다면 마이너스(-)옵셋이다. 대다수의 차량은 안쪽(+)으로 들어간 플러스 옵셋이다. 종종 차량의 멋을 위해 혹은 펜더 내측이나 캘리퍼와의 간섭때문에 스페이서를 끼우는 튜닝을 하는 사람들이 있는데, 스페이서를 쓸꺼면 제대로 검증된 메이커에서 만든 튼튼한 제품을 써야한다. 제일 좋은건 스페이서를 안쓰고 알맞는 옵셋의 휠을 사용하는 것이다.
- PCD : 휠을 체결하는 볼트 구멍이 이루는 원의 지름. 이게 다르면 절대 차량에 장착할 수 없다. 간혹 구멍을 드릴로 파서 억지로 장착하는 경우도 있는데 대단히 위험한 짓이다. 휠이 깨지면 제아무리 운전실력이 슈마허급이라도 컨트롤이 아에 안되기 때문에 사고를 절대 피할 수 없다. 차량의 PCD와 허브 사이즈를 찾아볼 수 있는 사이트. 영어 주의.
- 허브 지름 : 차량의 허브축의 지름이 휠의 허브 지름과 일치해야 한다. 허브지름이 작으면 당연히 차량에 장착 자체가 안되고, 크면 중심에 딱 맞게 장착이 안되니 고속주행때 진동이 온다. 허브링을 제작하여 끼워서 해결하기도 한다.
5.1. 기타
고급 휠의 경우 멋에 비해 의외로 비싸서 짝퉁 휠을 끼우기도 하는데, 이런 휠은 쉽게 깨져버리기 때문에 문제가 된다는 내용이 고발 프로그램에 나오기도 했다. 휠 자체는 별 거 아닌 것 같아도 막상 깨져버리면 바퀴를 하나 잃는 것이나 마찬가지라서, 중심을 잃고 전복되는 사고까지 날 수 있다고 한다.
자동차의 여명기부터 1950년대까지는 휠이 하나의 커다란 너트로 고정되는 센터락 방식이 일반적이었다. 그 시기 클래식카들에 달린 와이어 휠들을 보면 휠 가운데에 날개 모양의 장식품처럼 보이는 부품이 달린 것을 볼 수 있는데, 이는 휠을 고정하거나 떼어낼 때 그 부분을 망치로 때려서 보다 빠르게 조이고 풀 수 있도록 하는 기능을 갖고 있었다. 각국에서 안전 규제가 강화되면서 하술하듯 이러한 휠 고정방식이 퇴출되고 여러 개의 작은 너트로 휠을 고정하는 방식이 일반화되었지만, 역으로 가장 안전에 민감할 레이싱 서킷을 달리는 레이싱카나 몇몇 초고성능 스포츠카의 경우 아직까직도 센터락 휠이 애용된다. 1차적으로는 피트 작업을 할 때 훨씬 빨리 휠을 갈아끼울 수 있기 때문이고, 2차적인 효과로 브레이크 디스크 면적을 최대화하기 편하다고 한다. 고가의 로드고잉 스포츠카들의 경우 센터락 휠을 끼고 빼는데 메이커에서 제공하는 전용 규격의 공구가 필요하기에 부품 도난의 우려를 줄이는 효과도 있다고.[14]이처럼 초고성능차의 상징처럼 쓰이기 때문인지 일부 오너나 튜너들은 간지를 위해 멀쩡한 5너트 휠 차량을 개조해 센터락 휠을 끼우기도 하고 포르쉐같은 메이커는 옵션으로 제공하기도 한다.
요즘 출시되는 준중형 이상 승용차들은 대부분 5개의 너트로 휠을 고정하는 편이다. 2000년대 이전의 중형 이하 승용차들은 4개의 너트를 사용하는게 일반적이였으며[15], 같은 시기의 준대형 이상 승용차들은 5개의 너트를 사용하였다. 중형차 중 최초로 5너트 휠을 적용시킨 차량은 대우 레간자[16]이며, 준중형차 중 최초로 5너트 휠을 적용시킨 차량은 3세대 현대 아반떼이다. 일부 SUV나 승합차 차종, 혹은 슈퍼카[17]같은 경우엔 6개의 너트를 사용하기도 한다. 현재 생산되는 승용차중 4개의 너트를 이용하는 경우는 경차나 저가형 소형차들이다.[18][19] 특이한 케이스로, 스마트 포투나 타타 나노같은 일부 경차들은 휠 너트가 3개이다.
[1] 현대 각 그랜저, 뉴 그랜저, 다이너스티 / 대우 슈퍼살롱, 임페리얼, 브로엄 / 기아 포텐샤, 엔터프라이즈 / 쌍용 체어맨 / 삼성 SM525V 등은 처음부터 아예 알루미늄 휠이었다. 위치상 쏘나타보다 위 중형차량인 현대 마르샤의 경우에도 알루미늄 휠이었다.[2] 여담으로 스텔라의 경우에는 은색 스틸 휠과 크롬도금이 된 스틸 휠이 존재했으며, 검정색 스틸 휠은 존재하지 않았다.[3] 단 1세대인 Y1은 전용 스틸휠이 존재하지 않았다.[4] 이들 차량의 경우 상위 트림에는 알루미늄 휠이 기본으로 달려나왔으며, 중급형 트림에서도 옵션으로 선택할 수 있거나 기본으로 달려나왔다.[5] 쏘나타는 NF를 마지막으로 NF쏘나타 페이스리프트 모델인 쏘나타 트랜스폼에서 최하위 트림에서도 스틸휠이 아닌 15인치 알로이 휠을 기본 장착하기 시작했다.[6] 이때 스틸 휠이 없어지고 15인치 알로이 휠로 대체되었다. 다만 기아 K3나 현대 아반떼의 경우와 그 이하의 차량들은 여전히 스틸 휠이 존재한다.[7] 해당 차종 중에서 가장 낮은 트림을 "깡통차"라고 부르는데 그 깡통차는 대부분 스틸 휠을 장착한 상태라 깡통 휠이라 부른다.[8] 기아 니로의 16인치 에어로 휠이 이런 비슷한 방식을 사용하나, 스틸 휠은 아니다.#[9] 알로이 휠이나 스틸휠+휠캡 방식을 쓰는 케이스도 없진 않다.[10] 그래도 보통 승용차에도 쓰이는 OEM급 휠의 경우에는 살이 두껍기 때문에 불량품이 아닌 이상 절대로 쉽게 깨지지 않는다.[11] 몇몇 트럭이나 버스에 크롬을 도금한 것 마냥 굉장히 반짝반짝 거리고 광택도 많이 나는 휠들이 장착되어 있는데, 이 휠들이 바로 대형 차량용 알루미늄 휠이다. 특히 대형 트럭에 많이 장착되어 있으며, 미국이나 캐나다에서 볼 수 있는 컨벤셔널 타입 트럭들은 거의 대부분 이런 휠들을 장착하고 다닌다.[12] 물론 강도나 내구성은 그만큼 몹시 좋은 편이다.[13] 다만 유명 휠 제조사의 디자인을 카피한 제품일지라도 브랜드를 달고 나오는 경우도 많으며, 품질 인증을 받은 경우도 있다. 주의해야 할 것은 카피 여부가 아니라 품질 인증 유무의 여부이다.[14] 일단 센터락 특성상 굉장히 강한토크로 조이고 풀어야하는데, 전용 소켓이 있다해도 1인치의 소켓렌치나 임팩렌치가 필요하고, 얘네는 부피가 어마어마하게 크다 [15] 하지만 그랜저같은 대형세단도 극히 드물게 4너트를 사용한 경우도 있다. 1세대 그랜저와 똑같은 2세대 미쓰비시 데보네어도 상위트림 기준으로 5너트를 사용했다.[16] 상위트림 한정. 모든 트림에 5너트 휠을 적용시킨 사례는 르노삼성 SM5가 최초이다.[17] 닷지 바이퍼의 경우 휠 너트가 6개나 된다. 이는 극히 일부의 사례이다.[18] 고가 스포츠카에서도 이런 경우를 찾아볼수 있는데, 노블 M14 같은 경우는 휠 너트가 4개이다. 고가는 아니지만 경량 로드스터인 마쓰다 MX-5 역시 휠 너트가 4개이다. 바이퍼와 마찬가지로 이런 경우는 매우 드물다.[19] 플랫폼을 공유하는 폭스바겐 폴로, 스코다 파비아, 세아트 이비자의 경우 다른 소형차들과 달리 너트가 5개이다.