차량 서스펜션 시장 동향 및 전망

- 서스펜션시장 향후 5년간 연평균 10% 이상 성장 가능 –

- 액티브 서스펜션은 발전초기단계 시장으로 한국기업들의 꾸준한 관심 요망 –

 

보고일자: 2007.5.30.

김호준 디트로이트무역관

detroit@kotradtt.org

 

 

□ 서스펜션 시스템 개요

 

 ○ 차량 서스펜션 시스템은 몇 가지 기본 디자인에서 선택하는 것이 일반적이며, 이러한 선택은 성능, 승차감, 비용 목표 및 차량 내 수용 가능 공간 등에 의해 결정됨. 예를 들어, 스프링 레이트는 적재 중량에 따라, 댐필 레이트는 승차감 밸런스 및 차량 접지성 등에 의해 결정

  - 낮은 레벨의 댐핑은 고주파를 차단해 승차감을 높이지만 스프링이 부착된 차량 바디와 스프링이 부착되지 않은 서스펜션 및 휠 컴포넌트에서 발생하는 고유 진동의 공진(共振) 제어가 약해지는 반면, 높은 레벨의 댐핑은 반대의 결과를 가져옴.

 

○ 서스펜션분야의 기술 발전은 승차감, 안전, 로드 홀딩 등의 요인이 주도적인 역할을 했으며, 최근에는 연비 향상 및 배기가스 감소 문제 역시 영향을 미치고 있음.

  - 전통적인 스프링과 댐퍼 기술의 지속적인 개발, 접지성 향상 등을 통해 승용차의 승차감은 크게 향상됐음에도 불구하고, 고급차 부문에서는 더 좋은 승차감에 대한 수요로 인해 핸들링과 접지성이 제한되는 경우가 발생하고 있음.

  - 그러나 최근의 기술개발 덕분에 높은 수준의 승차감과 도로 접지성을 동시에 제공할 수 있는 액티브 서스펜션 시스템이 자동차시장, 특히 고급차시장의 새로운 제품 차별화 요인으로 등장하고 있으며, 또한 NVH(Noise, Vibration & Harshness: 엔진 및 차량 소음 통칭) 수준을 크게 낮춤으로써 승차감을 높이고 있음.

 

□ 서스펜션 시스템 개발을 둘러싼 환경

 

 ○ 승차감 향상에 대한 소비자들의 수요뿐 아니라 도로안전에 대한 정부 및 소비자의 관심증대는 완성차 업체들이 승용차의 안전시스템을 향상시키는데 크게 기여하고 있음.

  - 지금까지는 안전벨트, 에어백, 크럼플 존(crumple zone: 충격흡수대, 충돌 시 부서지면서 충돌 충격을 완화하는 부분) 등 수동적인 안전 시스템이 서로 결합한 형태가 주를 이루어왔으나, 최근 액티브 안전 시스템에 대한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있음.

  - 액티브 서스펜션 및 다른 차량 안정 시스템(vehicle stability systems)에 대한 수요가 급격히 늘어날 것으로 보이며, 중장기적으로 매우 높은 시장확대가 이루어질 것으로 전망됨.

 

 ○ 액티브 서스펜션 시스템을 통한 운전의 즐거움 배가 역시 마케팅 요소 중 하나로 활용되고 있음.

  - 포드사는 Focus에 다중연결 리어 서스펜션(multi-link rear suspension)과 유사하지만 일반 리어 서스펜션에 사용되는 트위스트 빔(twist beam) 방식보다 훨씬 고가인 완전 독립식 컨트롤 블레이드 시스템을 장착했는데, 이 시스템 덕분에 Focus는 핸들링이 좋다는 평가를 받은 바 있음.

 

○ 관련 법률 강화

  - 연비 및 배기 가스 관련 법안 역시 완성차 업체들이 차량 경량화를 지속적으로 추진하게 하면서 서스펜션 분야의 디자인 변화를 촉진하고 있음.

  - 중형차에서 100kg의 무게가 감소할 경우 연비가 10% 증가하는 것으로 알려져 있으며, 서스펜션의 무게가 차량 중량의 약 12%를 차지한다는 점에서 서스펜션 디자인 및 소재 등에 지속적인 변화가 발생할 것으로 전망됨.

 

□ 서스펜션 시스템 종류

 

○ 서스펜션 디자이너들과 애널리스트들은 서스펜션 시스템을 세 가지로 분류하고 있음.

구분	특성
전통적인 시스템	수동적(반응적) 시스템 단순히 휠과 바디에서 전달되는 중량에 반응하며, 도로상태나 적재량과 관계없이 비교적 일정한 스프링 레이트나 댐핑을 유지
어댑티브/ 세미 액티브 시스템	휠 컨트롤에 따른 댐핑 커브 변화가 개선된 시스템으로 다양한 운전 환경 및 도로 컨디션에 따라 서스펜션 세팅이 변화
액티브 시스템	서스펜션의 기능을 능동적으로 제어함으로써 도로에서 오는 충격과 바디의 관성을 별개로 취급하는 시스템 세미 액티브 시스템이 시스템 세팅부품을 운영하는데 필요한 전기만 소모하는데 비해 액티브 시스템은 액추에이터를 운영하기 위해 더 큰 에너지가 필요함. 액티브 시스템은 지속적인 파워, 반응속도가 빠른 장치, 복잡한 제어 알고리즘 및 폐쇄회로 제어시스템을 주로 사용함.

 

○ 액티브 서스펜션 시스템은 다시 댐퍼를 능동적으로 제어하는 시스템과 서스펜션 구조를 능동적으로 제어하는 두 개의 카테고리로 구분됨.

  - 전자 댐퍼 제어는 풀 서스펜션 컴프레션/익스텐션 시 에너지 제어가 가능하게 함과 동시에 고주파 가변 댐핑을 가능하게 함으로써, 승차감을 최적화하면서도 지면과 휠의 접촉을 향상시킴으로써 그립과 핸들링을 최적화 하게 됨. 이 방식은 주로 유럽의 Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volvo 등에 적용되고 있음.

  - 서스펜션 구조 제어는 각 휠의 서스펜션 높이와 스태빌라이저 바의 경직도를 끊임없이 조정할 수 있게 함. 서스펜션을 높임으로써 거친 지형에서 쉽게 적응할 수 있게 하며, 서스펜션을 낮추어 차량의 무게 중심을 낮춤으로써 코너링을 부드럽게 만들 수도 있음.

 

□ 장애 요인

 

 ○ 여타의 기술 집약적인 혁신 분야와 마찬가지로 서스펜션 분야 역시 R &D 비용이 많이 소요되며, 공급업체들과 완성차업체들이 새로운 시스템 도입에 따른 비용에 대해 협조할 필요가 있음.

  - 새로운 서스펜션 시스템들이 고급 차 분야에 먼저 도입된 것은 이러한 개발비 때문이며, 향후 더 복잡한 액티브 서스펜션 시스템이 개발될 것으로 예상됨에 따라 공급업체-완성차업체 간 협력은 지속적으로 이루어져야 함.

  - 완성차 업체들은 비용 절감을 위해 모델 간 혹은 브랜드 간 부품을 공유하는 방법을 사용하는 경우가 더러 있으며, 차량 플랫폼, 파워트레인 분야와 마찬가지로 서스펜션 부품 역시 공유되는 경우가 있음. 예를 들어 GM과 Fiat는 GM의 Epsilon 플랫폼에 들어가는 서스펜션 부품을 공유한 바 있음.

 

○ 전자 시스템을 많이 사용하고 있는 최고급 차량의 경우 전력 요구량이 가장 많을 때는 8kw까지 전기 공급이 이루어져야 함.

  - 일반 승용차의 경우 8kw까지 전기 공급이 필요한 경우는 거의 없으나, 액티브 서스펜션 시스템을 제어하기 위한 전자 시스템은 차량의 자체 전력 발전의 증대를 가져오고 있으며, 이는 결과적으로 연료 소모를 증가시키는 요인이 됨.

  - 따라서 완성차 업체들은 시스템 도입에 따라 증가하게 된 차량 내 전력 수요와 연료 소비를 감안해 시스템을 설계할 수 밖에 없음.

 

○ 액티브 서스펜션이 NVH를 감소시키긴 하지만 감소수준은 여전히 서스펜션 디자인과 엔지니어링의 핵심적인 과제로 남아 있음.

  - 일반적으로 NVH 수준은 다른 승차감 분야와 결합돼 서스펜션 디자인에 녹아들게 됨. 예를 들어 부드러운 승차감은 더 부드러운 서스펜션 부싱을 사용해 NVH 수준을 낮추는 것과 병행하게 됨

  - 반대로, 도로 접지력 향상을 위해 최적화된 서스펜션은 보통보다 더 딱딱한 부싱을 사용하기 때문에 진동과 각종 소음이 커지게 됨.

  - 서스펜션 하부 프레임을 고무 부시로 바디에 장착하면 소음과 진동이 감소할 수는 있으나 비용이 많이 들고 차량 무게가 증가하는 효과를 가져오게 됨.

 

□ 향후 전망 및 시사점

 

 ○ 2006년 세계 서스펜션 시스템 시장규모는 약 180억 달러로 추정되고 있으며, 향후 5년간 연평균 10%의 성장이 예상되고 있음.

 

○ 완성차 업체들이 좀 더 발전된 서스펜션 시스템 개발을 위해 많은 투자를 하고는 있으나, 액티브 서스펜션 시장은 아직 발전 초기 단계라고 볼 수 있으며, 완전한 액티브 서스펜션 시스템은 2010년 이후에나 도입 가능할 것으로 전망되고 있음.

 

 ○ 서스펜션 시스템 분야는 고가 시스템과 저가 시스템의 두 가지 시장으로 양분되고 있음

  - 고가 시스템은 더블 위시본과 멀티 링크 서스펜션 디자인으로 만들어져 있으며, 상당수의 프리미엄 브랜드 차량에서 사용되고 있음.

  - 저가 시스템은 공간을 적게 차지하고 생산비가 적게 들기 때문에 모든 제품군의 대형 생산 차종에 사용되고 있으며, 프런트 서스펜션으로 팩퍼슨 스트럿을, 리어 서스펜션으로 트위스트 빔과 솔리드 액슬을 사용함.

 

 ○ 액티브 서스펜션 시장은 초기단계의 시장이나 시장규모의 지속적인 확대가 예상되므로 한국기업들의 꾸준한 관심 요망

  - 이미 시장이 고가시장과 저가시장으로 나누어지고 있다는 점 및 자사의 경쟁력 분야를 고려해 공략대상 시장을 선정하는 것이 우선시 돼야 할 것임.

 

 

자료원 : SupplierBusiness, Just Auto, 기타 무역관 보유 자료