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기어손잡이
기어손잡이 또는 기어노브(gear knob)란 변속기어를 넣을 수 있게 하는 장치이다. 흔히 기어봉이나 전자식 기어레버로 잘 알려져 있다. 엄밀히 따지면 다이얼식이나 칼럼식 변속장치 등과는 구분되지만 기능상 같기 때문에 통칭해서 쓴다.[1]
목차
개요[편집]
자동차의 변속을 위해 다양한 기계장치가 들어있다. 속도에 따라 기어비를 달리해 엔진 동력에 따른 운동성을 높이게 할 수 있는데 이를 운전자가 직접 조절할 수 있게 해주는 장치가 바로 기어노브이다.[1] 즉, 변속기의 작동을 조절하게 된다. 기어노브는 자동차에서 작용하는 중요한 역할에 비해 운전자의 관심이 비교적 적은 부분에 속한다. 기능성에 초점을 맞추다 보니 디자인 특색 없이 형태도 일관되게 출시되었고 자동기어가 주를 이루면서 운전자에 인식에 자연스레 멀어지게 됐다.[2] 2020년대부터 기어노브의 독특한 디자인과 작동방식이 다양해짐에 따라 처음 보는 기어노브의 적응이 필요해지고 있다. 운전자가 운전을 하면서 가장 손이 많이 타는 곳인 핸들 다음으로 못지않게 손이 많이 가는 곳은 기어노브다. 특히 오래전 수동으로 운전을 시작한 운전자들이 자동변속기로 바뀌어도 기어노브에 손을 올리고 있을 정도로 손이 많이 가는 곳이다. 심지어 운전을 한 번도 하지 않은 운전자들이 흔히 손 둘 곳이 없다며 기어봉을 잡고 있는 경우가 많다.[3] 자동차에서 가장 중요한 부품이 무엇인지 묻는다면 대부분 엔진을 떠올리기 마련이다. 자동차의 주동력이 되는 엔진만큼이나 중요한 부품이 있는데, 변속기로도 불리는 미션이다. 미션이 있어야 엔진이 발생시킨 힘을 제대로 활용할 수 있기 때문이다. 보통 엔진의 성능을 말할 때 100마력 10토크와 같이 마력과 토크로 표시하는데, 자동차가 움직일 수 있는 동력을 만들어내는 심장부가 엔진이라면, 엔진의 힘들 상황에 맞게 바꾸어주는 전달자가 기어노브가 된다. 자동차의 구동 능력 중 단순히 출력만 이야기한다면, 엔진과 기어노브는 개별적이면 한 몸이나 마찬가지인 작동원리를 가지게 된다. 기어노브가 엔진의 동력을 100% 전달하지 못하면, 동력에 손실이 오고 더불어 연비가 떨어지는 결과를 초래하게 될 것이다.[2]
발전[편집]
자동차 변속기의 발전에 따라 그를 조정할 수 있는 기어노브가 같이 발전하게 된다. 자동차 변속기는 1895년 프랑스의 르네 파나르(Rene Panhard)와 에밀 레바소르(Emile Levassor)가 엔진의 동력을 나눌 수 있는 변속기 개념을 처음 도입하게 되었다. 엔진 동력을 효율적으로 활용하기 위해 개발된 2단 변속기는 이후 기술이 발전함에 따라 더욱 복잡한 변속기 개발로 이어졌다. 5단, 6단 등 여러 변속기가 잇따라 등장하고 일부 중장비는 무려 25단에 이르는 기어를 사용함으로써 용도와 크기가 다양한 변속기가 개발되었다. 미션의 속을 들여다보면 많은 기어들로 이루어져 있는데, 운전자가 기어노브를 조작하면 그에 따라 변속이 되기 때문에 자동차의 미션이 4단, 혹은 6단, 7단이라고 하면, 미션 안에는 4개, 6개, 7개의 기어들이 들어가고, 운전자가 클러치를 밞고 수동으로 기어노브를 입력해 줄 때마다 그에 맞는 기어에 물리게 되는 구조다. 수동변속기 다음으로 등장한 자동변속기는 1921년 캐나다의 알프레드 호너 먼로(Alfred Horner Munro)가 개발했는데, 편리함을 장점으로 내세우며 1930년 말부터 본격적으로 상용화되었고, 승용차 위주로 널리 보급되기 시작했다. 보통의 자동차 기어노브 아래 위치한 기어 약자는 P, R, N, D, LOW가 적혀있는데 2020년대는 변속기의 다단화 경쟁과 변속기의 전자화가 시작되며 가속화되어 한결같았던 P, R, N, D를 오가는 변속 방식에서 벗어나게 된다. 변속기의 전자화는 바이 와이어(by-wire) 기술로 발전이 가능해졌는데, 기어노브와의 기계적인 연결로 조작하는 것이 아닌 전기적 신호로 기계장치를 조작하는 기술이 됐다. 1939년 즈음 기어를 조작하는 기어노브는 스티어링 휠 옆 세로단에 위치하여 불리게 된 칼럼 시프트의 시초는 미국에서 시작되었다. 미국 차량에 거의 표준적인 관행처럼 적용되어 왔다가 2004년 점차 사라지기 시작하면서 스틱으로 된 기어노브를 사용하게 된다. 시간의 지남에 따라 고급 브랜드로서 차별 요소가 필요했던 재규어는 기어노브가 왜 막대 형태여야 하는지 의문을 품고 막대 대신 다이얼을 선택하게 되었다. 수동변속기 시대에서 물려받은 형태에 집착하지 않고 내리고 올리는 행위에서 돌리는 행위로 탈바꿈하여 특별해진 것이었다. 덕분에 실내 디자인이 더욱 깔끔하게 디자인을 할 수 있게 되었다. 더욱이 나아가 기어노브 대신 운전석 옆에 전자식 변속 버튼을 사용되고 있다. 일반적인 기어노브를 사용하면 전자신호가 아닌 기계적인 변속을 요구하며 기어노브 아래 복잡한 기계장치가 자리 잡게 되는 것을 버튼식 기어 노브를 사용하게 됨으로써 커다란 기계장치가 필요 없어짐에 실내 공간을 더욱 넒게 사용할 수 있고, 그 공간을 상당히 큰 수납공간으로 활용되고 있다. 2020년 이후 출시되는 차량이 버튼식 변속 기어노브가 많이 보일 전망이다.[2]
종류[편집]
칼럼식 기어노브[편집]
칼럼식 기어노브는 가장 먼저 기어노브가 적용된 방식으로 운전대 오른 편, 와이퍼가 있어야 할 자리에 위치하여 핸들을 잡고도 오른손으로 간단하게 자동변속 기어 조작이 가능하다. 단, 완전히 정차한 상태에서 레버를 조작해야 하며 레버를 아래로 깊게 잡아당기면 D, 깊게 올리면 R, 짧게 올리거나 내리면 N을 지시할 수 있고, 튀어나온 버튼을 눌러 P로 설정이 가능하다. 지시와 내용은 계기판으로 확인할 수 있다.[1] 최근 들어서 보기 힘들은 기어방식이고 칼럼식기어 또는 칼럼시프트라고 불리기도 한다. 과거에 화물차, 승합차 몇몇 자동차 모델에 주로 특화되어 있었다. 이 칼럼식 기어는 소비자 또는 운전자들에게 호불호가 확실히 갈린다. 기존 센터터널에 있었던 기어 노브에 익숙해져 그런지 굉장히 어색하며, 와이퍼 레버와 헷갈린다는 의견이 많았다. 장점으로는 조금만 익숙해지면 큰 동작 없이 적은 동작으로 기어변속이 가능하여 특히 주차할 때, 반복적인 전후진 기어변경이 필요할 때 편리하다. 센터터널에 공간이 여유로워 추가적인 수납 및 공간활용이 가능하고 쾌적한 느낌을 준다. 기능과 생김새, 위치가 생소하지만 전혀 문제없이 기어변속이 가능하다.1939년경 미국에서 부터 시작하여 거의 표준 관행처럼 적용되오다 미국 제너럴모터스 브랜드 중 하나인 올즈모빌이 개발한 최초 자동변속기 ‘하이드라 매틱’이 자동차 스티어링 휠 중앙에 위치함에 따라 2004년도에 모습을 감추었다. 이후 다른 해외 자동차 브랜드 2002년식 BMW 7 시리즈, 2005년 벤츠 S 클래스나 혼다 CR-V에서 칼럼 시프트를 시도했지만 다시 센터 터널로 위치를 변경했다. 이 기어방식이 다시 미국 자동차들의 고유 상징으로 완전히 남겨질 찰나에, 과거 S 클래스에서 최초 도입한 이유 메르세데스 벤츠에서는 이 칼럼식 기어 방식을 고성능 AMG, 쿠페, 카브리올레를 제외한 일반 모든 모델에 꾸준히 적용되어 미국 자동차의 전유물이 아닌 벤츠만의 고유 기어변속기로 자리 잡기 시작하였다.[4]
수동변속기 기어레버[편집]
수동변속기 기어레버는 속도 상승에 따른 기어변속을 운전자가 직접 함에 따라 사용하는 것이다. 수동변속기 차량에 클러치 페달과 오른손 쪽에 긴 기어봉이 위치해 있으며 기어봉의 모양 때문에 수동변속기 차량을 스틱차라 부르기도 한다. 과거에는 세계의 자동차 시장에서 가장 널리 보급된 변속기였고 유럽이나 개발도상국에서는 아직도 다수인 변속기이다. 2019년 기준으로 유럽에서 판매되는 승용차 중 수동변속기 차량의 점유율은 58%. C-segment의 준중형급 이상의 승용차에서는 자동변속기가 일반적이나, 소형 승용차는 수동변속기 적용률이 더 높다.[5] 자동변속 기어봉과 비교하면 수동 기어봉을 조작할 때 기계적으로 맞물린 기어를 조작함으로써 소음과 진동이 클 수 밖에 없게 된다. 이러한 단점과 함께 자동변속기의 효율이 좋아짐에 따라 수동변속기 기어봉을 더욱 볼 수 없게 되었다. 유럽에서는 아직 수동변속기의 비율이 매우 높으며, 몇 운전이 능숙한 사람은 직접 기어봉의 조작으로 차의 모든 걸 통제하는 운전의 재미를 위해 사용하는 편이다.[6]
자동변속기 기어레버[편집]
자동변속기 기어레버는 수동변속기와는 다르게 기어를 단수에 맞게 구분해 옮길 필요가 없어 D(전진), N(중립), R(후진) 이렇게 세 가지 모드만 지시해 주면 차를 움직이는데 아무런 불편이 없다. 보통 P 모드와 기어 단수를 수동으로 조정할 수 있는데 +,- 표시가 되어 있는 것이 보통이다. 레버 종류에 따라 S 모드가 추가되어 이걸 선택한 뒤 수동 변속단수를 조정할 수 있다. S 모드에서 기어레버를 올리면 -, 아래로 내리면 + 로 조작한다.[1] 수동변속기처럼 계기판을 보며 일일이 변속할 필요가 없으며 D 레인지에만 있으면 가속 페달을 밟지 않아도 운전이 가능하다. 클러치 조작이 없으므로 운전이 미숙한 초보운전자에게도 아주 편리하다. 즉, 기어변속 중 실수, 혹은 조작 미숙으로 인한 엔진 정지 문제를 원천적으로 차단할 수 있어 편안하고 안전한 운전이 가능하다. 자동변속기를 이용하는 차량이 많을수록 도로 주행 시 변속 시간이 크게 줄어들기 때문에 도로의 소통이 원활해지고, 변속기 오조작 가능성도 낮아지기 때문에 사고 발생 건수가 많이 줄어든다. 하지만 수동변속보다 차량 부품이 많이 들게 되고 유지 보수도 어렵고 비용이 증가한다. 수동변속기에 비해 기기가 더 복잡하므로 변속기 자체의 비용도 더 비싸고 자동변속기의 미션 오일은 수동변속기와 다르게 기계적 마모와 부식 방지, 청정효과를 내기 위한 정도에서 그치지 않고 토크컨버터 안에 들어가 실제로 동력을 전달하는 역할을 하기 때문이다. 그래서 변속기의 내구성 유지나 효율 유지 등을 목적으로 미션 오일을 바꾸는 경우가 있고 제조사에서도 가혹조건 주행 시에는 약 10만 km를 주기로 미션 오일 교환이 권장 되기도 한다.[7] 90년대까지만 해도 자동변속기 자체가 상당히 고급 옵션이었는데 자동변속기 차량에는 Automatic 엠블럼을 붙여놓는 경우가 많았다. 차량 가격에서 차지하는 비중도 상당히 컸고 당시에는 기술력 발전이 더뎌서 수동변속기에 비해 내구성, 출력, 연비 등 불리한 점이 상당히 많았다. 그래서 자동변속기는 사실상 돈 걱정 없는 사람들의 전유물처럼 여겨졌다.[8] 트럭 등 경제성이 중요한 대형 상용차에는 잘 쓰이지 않았고, 중량물 운반차량(100톤 이상)에만 제한적으로 자동변속기가 사용되었으나 기술의 발전으로 속속 자동변속기를 도입하는 추세이다.
버튼식과 다이얼 변속장치[편집]
기어레버의 D, N, R, P 모드가 버튼으로 되어있는 것을 버튼식 기어, 다이얼 형식으로 돌려 지시 할 수 있는 것을 다이얼식 기어라고 한다. 이는 고성능 자동차의 경우나 새로운 테크놀로지 적용을 통해 기어 레버가 차지하는 공간 등을 줄이고자 하는 노력이 적용된 새로운 자동차 그리고 전기차 등에서 찾아볼 수 있다. 레버가 아닌 변속 버튼은, ECU의 발전 및 자동변속기 제어 유닛의 정교화 등과 함께 발전하며 비교적 자주 찾아볼 수 있는 것이 되었다. 대표적인 경우가 링컨의 콘티넨탈, 10단 변속기를 적용한 혼다의 10세대 어코드와 5세대 오딧세이가 있다. 다만 어코드의 경우는 플로어 쪽에, 오딧세이는 센터페시아 콘솔 가운데 버튼이 위치한다. 또한 링컨 콘티넨탈은 다소 독특하게 내비게이션 화면 우측에 변속 버튼이 위치하고 있다.[9] 누구나 보면 사용법을 익힐 수 있을 정도로 직관적이고 간단한 조작법으로 사용할 수 있으나 그 장점이 단점이 된다. 펠리세이드 차량을 운전하던 한 주부가 내리막길에서 버튼식 변속기의 후진버튼인 R을 잘못 누르면서 차량은 엔진보호를 위하여 자동으로 시동이 꺼지게 되었고 당황한 운전자가 한두 번 제동하였지만 제동을 위한 진공배력이 점차 없어지면서 차량 속도는 빨라지고 결국 전복되는 사고가 발생하였다. 이처럼 단순한 조작방식 탓에 운전자가 오조작을 유발할 우려가 커지게 된다.[10] 이러한 문제와 더불어 차량마다 버튼이 존재하는 위치가 다 다른 배치와 형태를 보이고 있어 표준화가 시급해지고 있다.[11] 버튼이 아니라 다이얼로 움직이는 변속장치는 대표적인 것이 레인지로버로, 차가운 느낌의 금속 소재로 구현한 레버는 고급 SUV로서의 차별화된 느낌을 구현한다. 반면 보다 실용적인 차종에서도 이러한 다이얼식 변속 장치가 적용되는 경우도 있는데, 푸조의 새로운 미니밴인 리프터가 대표적이다. 자동차의 성격은 극과 극이지만 공간의 효율적 활용과 편의성이라는 점에서는 닮아 있다.[9] 다이얼 방식도 마찬가지로 조작의 실수가 잦아져서 사고를 불러올 가능성이 커진다.
패들시프트[편집]
패들시프트는 변속의 단수를 올리거나 내리는 기능을 수행하는 장치로 운전대 좌우에 붙어 있어 핸들을 쥔 상태로 조작이 가능하다. 자동변속기 전자식 레버의 +,-의 기능이라고 생각하면 된다. 보통 핸들 부근에 장착되는데 왼쪽이 -로 다운 시프트이며 오른쪽은 +로 업 시프트이다. 구형 독일차의 경우에는 둘 다 있는 경우도 있으나 -만 있는 경우도 있다. 시프트 패들이 스티어링 휠에 붙어있는 것은 일반적인 자동차에 사용되고, 패들이 스티어링 칼럼에 고정되어 있으면서 + 패들은 크고 길며, - 패들은 작고 짧은 방식은 스포츠카에 적용되는 경우가 많다. 패들 시프트가 달린 차량의 변속기는 순수한 수동변속기가 아닌 전자 장치의 제어를 받는 변속기이기에 일반적으로 가속할 때에는 엔진의 허용 최고 회전속도에 이르면 강제로 변속이 진행되고, 시프트 다운을 할 때에도 엔진 회전속도를 고려하여 엔진과 변속기 보호를 위해 운전자의 조작을 무시하고 강제로 변속 진행을 시키지 않을 수도 있다. 어디까지나 변속기 레버에 달린 +/- 수동 변속 기능을 그냥 핸들 쪽으로 옮긴 것에 불과하기에 변속 관련 사항은 다른 수동 변속 기능이 들어간 자동변속 차량과 별반 다를 것이 없다. 주로 스포츠 주행 시 변속의 편의를 위해 장착이 된다. 페라리에서 F355의 자동화 수동변속기 옵션을 선보이며 양산차에 적용되기 시작하였다. 당시에는 장착차량이 페라리 밖에 없었으므로, 패들 시프트라는 명칭보다는 페라리의 차주들이 붙인 별칭인 플리퍼라는 이름으로 더 많이 알려져 있었다.[12] 자동변속기는 엔진의 동력이 유체의 힘으로 전달되기 때문에 수동차량에 비해 출력이 떨어질 수 있다. 더군다나 기어비까지 늦거나 빠르면 제대로 된 운동성능을 발휘하기 힘들어 수동 운전에 능숙한 사람이 적절히 활용하여 이런 한계를 극복하여 사용할 수 있다.[1] 패들 시프트의 장점은 운전에 더 집중할 수 있다는 점이다. 다른 변속기는 핸들스티어링 휠에서 한 손을 떼야 변속 레버를 조작할 수 있는데, 패들 시프트는 핸들을 쥔 상태로도 조작할 수 있어 더 안정감 있는 핸들링을 할 수 있다. 칼럼식 변속 레버조차 손을 핸들에서 떼야 하는 점은 마찬가지이기에 고속 주행을 해야 할 때 핸들에서 손을 뗄 필요가 없는 패들 시프트의 장점은 크다. 또한 핸들을 쥔 상태로 바로 변속 조작을 할 수 있어 변속까지 걸리는 시간을 최대한 빠르게 할 수 있다. 손을 떼고 변속 레버를 잡는 과정 자체가 생략되기 때문. 이러한 장점 때문에 공간이 없어 변속 레버를 따로 넣을 수 없는 F1 경주차는 물론이고 고성능 스포츠 차량에도 패들 시프트를 적용한 경우가 많다. 제대로만 조작하면 ECU 학습을 잘 시킨 차량의 킥다운보다 더 변속이 빠를 수도 있다.[12]
각주[편집]
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 픽플러스, 〈자동차 기어노브 다양한 종류와 운용 팁〉, 《네이버 블로그》, 2020-11-12
- ↑ 2.0 2.1 2.2 〈저.. 이런 기어는 처음 잡아보는데요??;;;(feat. 기어노브)〉, 《카카오》, 2020-01-28
- ↑ 다키포스트, 〈내 차 기어봉 디자인이 이런 이유 때문에...〉, 《다나와자동차》, 2021-02-18
- ↑ 픽플러스, 〈와이퍼 레버가 아니에요, 칼럼식 기어 변속기입니다!〉, 《네이버 포스트》, 2019-06-20
- ↑ 〈수동변속기〉, 《알파위키》
- ↑ 폭스바겐코리아, 〈2019-08-06〉, 《네이버 포스트》, 2019-08-06
- ↑ 〈자동변속기〉, 《나무위키》
- ↑ 〈자동변속기〉, 《위키백과》
- ↑ 9.0 9.1 VIEW H, 〈레버에서 버튼까지,‘손맛’ 더하는 변속장치〉, 《네이버 포스트》, 2018-06-05
- ↑ 김필수, 〈현대차 펠리세이드 버튼식 변속기 문제, 근본을 생각해야〉, 《위클리서울》, 2020-02-10
- ↑ 최광혁 기자, 〈양립성이 부족한 버튼식 변속기, 조작의 편의성이 운전자의 안전을 위협하다〉, 《세이프티퍼스트》, 2021-07-31
- ↑ 12.0 12.1 〈패들 시프트〉, 《나무위키》
참고자료[편집]
- 픽플러스, 〈자동차 기어노브 다양한 종류와 운용 팁〉, 《네이버 블로그》, 2020-11-12
- 〈저.. 이런 기어는 처음 잡아보는데요??;;;(feat. 기어노브)〉, 《카카오》, 2020-01-28
- 다키포스트, 〈내 차 기어봉 디자인이 이런 이유 때문에...〉, 《다나와자동차》, 2021-02-18
- 픽플러스, 〈자동차 기어노브 다양한 종류와 운용 팁〉, 《네이버 블로그》, 2020-11-12
- 〈수동변속기〉, 《알파위키》
- 폭스바겐코리아, 〈2019-08-06〉, 《네이버 포스트》, 2019-08-06
- 〈자동변속기〉, 《나무위키》
- 〈자동변속기〉, 《위키백과》
- VIEW H, 〈레버에서 버튼까지,‘손맛’ 더하는 변속장치〉, 《네이버 포스트》, 2018-06-05
- 김필수, 〈현대차 펠리세이드 버튼식 변속기 문제, 근본을 생각해야〉, 《위클리서울》, 2020-02-10
- 최광혁 기자, 〈양립성이 부족한 버튼식 변속기, 조작의 편의성이 운전자의 안전을 위협하다〉, 《세이프티퍼스트》, 2021-07-31
- 〈자동변속기〉, 《나무위키》
같이 보기[편집]
