루프패널

루프패널(roof panel)은 자동차 지붕인 루프에 씌우는 패널이다. 거의 모든 차량이 철판으로 되어 있고 공기저항과 배수의 효율을 높이기 위해서 모서리 부분이 곡선으로 기울어져 있다.

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종류

루프패널은 본래 차체와 같은 소재의 철판으로 루프를 구성하다가 별도로 다른 소재를 사용하여 구성하기도 한다.

유리

간혹 루프의 전체를 유리를 사용하는 경우도 있는데, 이는 파노라마 선루프라는 옵션으로 루프패널에 강화유리를 사용한다. 이 강화유리는 우리가 예상하는 것보다 훨씬 높은 강도를 갖추고 있는데, 초고온에서 상온까지 급격하게 냉각시켜 만들어지며 앞뒤 표면 압축응력과 중심부 인장 능력이 배가 된다. 결과적으로 일반 유리보다 인장강도는 평균 3.5배, 휘어짐에 대한 저항력은 평균적으로 20배나 높고, 충격과 내압 강도 또한 강화된다. 아울러 고온과 급격한 온도 변화에 대한 내구성도 탁월하다. 강화유리 제작 업체도 자체적으로 롤오버나 샷백이라 불리는 엄격한 강도 테스트를 거쳐 최종 납품된다. 이러한 유리가 완성차 제조사에 설계에 따라 관련 부품들과 결합되는데, 간혹 강화유리가 쉽게 손상되거나 터지기도 한다. 실제로 한국 내에서도 무난히 주행 중인 자동차의 선루프가 어떠한 외부의 충격 없이 갑자기 터지는 사고가 나기도 했다. 아마 1차적인 원인은 제작 공정에 대한 이유이지만 주행 중 파손되는 사례에 대한 원인은 두 가지 이유로 예상이 가능하다. 첫째로 모든 차량에서는 주행 중 사람의 귀에 들리지 않은 특정 주파수의 공명음으로 인하여 선루프에 파손이 갔다는 점과 두 번째로 고르지 못한 노면이나 요철을 지나며 생긴 충격이 차체를 타고 지붕으로 올라가 선루프에 영향을 주었다는 것이다. 이런 경우 설계나 조립품질 등 차량의 근본적인 부분에서 결함이 예상되는 사항이지만 별도의 테스트를 걸치지 않는다는 것이 문제가 되고 있다.

탄소섬유

자동차의 경량화를 위하야 루프용 탄소섬유 복합소재 개발이 이루어지고 있다. 경량화는 자동차 주행성능은 물론 연비 개선 배출가스 감소에 기여도가 높다. 미래 친환경 자동차에 대안으로 떠오르는 수소 자동차와 전기자동차에 탑재되는 배터리를 비롯한 기타 전장부품들이 차체 중량을 불러오면서 경량화의 중요성은 나날이 높아지고 있다. 미국의 완성차 회사인 BMW는 2000년대부터 고급차의 가벼운 지붕을 위하여 탄소섬유의 개발에 착수했다. 그렇게 원래 사용했던 루프패널인 강철보다 무게는 절반이 더 볍고, 강성과 내구성도 뛰어난 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP)을 만들어 네어 고성능 스포츠카 M3 루프에 쓰였다. 한국에서도 탄소섬유의 높은 잠재력을 보기 시작하면서 자동차 업계에서 선제적으로 제안했고, 때마침 현대기아자동차가 탄소섬유 복합소재 과제를 발의함에 따라 2012년 말에 회사들은 국내외 유수의 기업들과 경쟁을 시작하게 된다. 그렇게 2014년 기아차는 올 뉴 쏘렌토에 파노라마 선루프 프레임을 탄소섬유로 하면서 이를 인정받아 지난해 11월 미국 디트로이트에서 열린 자동차용 플라스틱 부품 중 가장 혁신적인 제품을 선정하는 ‘SPE 오토모티브 이노베이션 어워드’에서 최우수상을 수상하기도 했다.

가죽 및 천

자동차의 지붕을 열고 닫을 수 있도록 만들어진 오픈카 중에서도 열릴 수 있는 지붕을 가진 쿠페나 세단을 컨버터블 쿠페라고 한다. 그중에서도 이미 개발된 승용차의 지붕의 철판을 제거하여 방수 천이나 가죽으로 열고 닫을 수 있도록 한 것이 소프트 탑이다. 원래의 승용차가 가진 철판의 지붕을 개조하여 열고 닫도록 하는 하드탑과는 반대의 특징을 가지고 있는데, 소프트톱은 천이나 가죽 재질이기에 가볍다는 점으로 그렇기 때문에 차체 크기에 구애를 덜 받는 편이다. 차체가 커질 경우에는 탑의 크기도 자연스럽게 커지는데, 이때 일반 철판의 지붕이라면 탑이 너무 무거워져 구동 부품에 무리가 가해지기 때문에 차체를 키우는 데 한계가 있기 때문이다. 가죽과 천으로 만들어진 지붕은 미적으로도 장점을 가진다. 특유의 직물재질의 탑이 고유의 우아한 분위기를 자아내어 미관상 장점이 두드러지고, 차체의 소재가 다르니 자연스럽게 투톤으로 외관 색생을 꾸밀 수 있다는 것도 장점이 된다. 하지만 차체 강성이 낮기 때문에 전복사고에는 취약점을 가지고 있고, 방풍과 방수에 문제가 생기기 쉽고 소음차단은 떨어지는 편이다. 또한, 칼이나 각종 뾰족한 물건으로 손상되기 쉽다는 단점을 가지고 있다.

참고자료

• 곽상은 기자, 〈(취재파일) '펑' 선루프 사고…문제 알고도 대책은 없다?〉, 《SBS NEWS》, 2018-05-16
• 이진혁 기자, 〈파노라마 선루프 파손, 소비자 과실인가?〉, 《카이즈유》, 2013-11-25
• 김덕한 기자, 〈"연비 높여라"… 고급차 지붕 가벼운 탄소섬유로〉, 《조선비즈》, 2012-03-20
• GS칼텍스 매거진, 〈기아차 ‘올 뉴 쏘렌토’의 선루프 프레임이 탄소섬유 복합소재로 만들어졌다?!〉, 《GS 칼텍스 미디어허브》, 2015-06-18
• 〈컨버터블〉, 《나무위키》
• 프리카톡, 〈소프트탑 하드탑 차이 장단점은?(자동차)〉, 《티스토리》, 2016-11-17

같이 보기

• 루프
• 썬루프
• 소프트탑
• 하드탑

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