활성 서스펜션

Ayrton Senna가 Williams FW14B Renault(1992)를 타고 Nigel Mansell을 태워가는 모습

Ayrton Senna가 Williams FW14B Renault(1992)를 타고 Nigel Mansell을 태워가는 모습

액티브 서스펜션은 포뮬러 1 역사상 금지된 기술 중 가장 중대한 기술이라고 할 수 있습니다. 10년이 걸렸습니다. F1 차고를 낮추고 노면 충격을 흡수하는 절충안에서 출발하여, 어떤 트랙 상황에서도 이상적인 공기역학적 플랫폼을 유지하는 차량에 이르기까지, 윌리엄스는 1992년 이 개념을 바탕으로 FW14B를 제작했고, 다른 팀들은 따라잡기 위해 고군분투했습니다. 그리고 1993년 말에는 그 경쟁이 더욱 치열해졌습니다. FIA 그 기술이 너무 지배적이고, 너무 비싸고, 안전에 너무 민감해서 계속 사용하도록 허용할 수 없다고 결정했다.

포뮬러 1에서 액티브 서스펜션이란 무엇인가요?

액티브 서스펜션은 기존의 스프링과 댐퍼를 컴퓨터로 제어되는 유압식 또는 전기 유압식 액추에이터로 대체합니다. 차량 주변의 센서가 차고, 휠 하중, 섀시 자세 및 횡가속도를 측정합니다. 제어 장치는 이 데이터를 초당 수백 번 읽어 액추에이터를 구동하여 차량이 최적의 공기역학적 성능을 발휘하는 차고와 경사각을 유지하도록 합니다. 엔지니어들은 서킷 한 바퀴를 도는 데 필요한 절충안을 설정하는 대신, 목표 성능을 설정하고 소프트웨어가 모든 주행 환경에서 이를 충족하도록 합니다.

액티브 서스펜션은 어떻게 작동했을까요?

이 시스템의 핵심은 엔진에서 구동되는 고압 펌프로 작동되는 각 바퀴의 유압 액추에이터였습니다. 바퀴와 섀시 위치 센서가 제어 장치에 정보를 전달하면, 제어 장치는 각 액추에이터가 가해야 할 힘의 크기를 결정했습니다. 윌리엄스가 개발한 강력한 버전에서는 액추에이터가 연석을 넘을 때 차체를 높이고, 직선 구간에서 최고 속도를 높이기 위해 차체를 낮추고, 제동 시 차체를 단단하게 만들 수 있었습니다. 초기 로터스와 다른 팀들이 사용했던 약한 "반응형" 버전에서는 시스템이 상황을 예측하거나 사전에 조정하지 않고 단순히 발생한 상황에 반응하는 데 그쳤습니다.

로터스 92: 최초의 액티브 F1 자동차

포뮬러 1에서 능동 서스펜션을 본격적으로 시도한 첫 번째 사례는 1983년 브라질 그랑프리와 롱비치 그랑프리에 출전한 로터스 92였습니다. 로터스는 당시 터보차저 엔진을 공급하던 파트너 르노가 검증되지 않은 개념에 엔진을 투자하기를 꺼렸기 때문에 코스워스 엔진을 장착한 섀시에 이 시스템을 설치하기로 결정했습니다. 그 결과는 불안정했습니다. 유압 시스템 고장과 컴퓨터 신호 오류로 인해 예측 불가능한 핸들링이 발생했습니다. 나이젤 만셀 그는 그 차를 공개적으로 싫어했다. 그 시스템은 그 해에 단 두 번만 경주에 참가했고, 로터스는 그 개념을 다시 연구실로 돌려보냈다.

윌리엄스 FW14B: 최고의 액티브 바이크 F1 자동차

거의 10년 후, 윌리엄스는 완성형 버전을 선보였습니다. 1992년형 윌리엄스 FW14B는 오토모티브 프로덕츠(Automotive Products)가 일반 도로 차량용으로 개발한 기술을 기반으로 한 완전 능동형 시스템을 탑재했으며, 나이젤 만셀의 손에서 챔피언십을 석권했습니다. 이 시스템 덕분에 차량은 모든 코너와 직선 구간에서 최적의 차고를 유지할 수 있었고, 수동형 시스템을 사용하는 경쟁 차량들이 따라올 수 없는 공기역학적 성능을 발휘했습니다. 이후 진화한 FW15C는 1993년에 다시 한번 챔피언십 우승을 거머쥐었습니다. 알랭 Prost윌리엄스는 두 시즌 동안 적극적인 징계가 어디까지 적용될 수 있는지에 대한 기준점을 사실상 정립했습니다.

1994년에 액티브 서스펜션이 금지된 이유는 무엇일까요?

이 금지 조치는 1993년 시즌 중에 발표되었으며, 트랙션 컨트롤, 런치 컨트롤, ABS를 포함한 운전자 보조 장치에 대한 광범위한 제한 조치의 일환이었습니다. FIA는 세 가지 우려 사항을 이유로 들었습니다.

  • 코너링 속도: 능동 서스펜션은 횡방향 하중을 규제 기관이 우려하는 수준까지 밀어붙이고 있었습니다.
  • 비용 : 유압 장비, 센서 어레이 및 제어 소프트웨어는 소규모 팀이 감당하기에는 너무 어려웠고, 경쟁 격차를 더욱 벌리고 있었습니다.
  • 신뢰성 및 운전자 제어: 시스템에 문제가 생기면 차량의 움직임을 예측할 수 없게 될 수 있었고, FIA는 운전자를 다시 중심에 두기를 원했습니다.

1994년의 금지 조치는 F1의 액티브 서스펜션 시대를 절정기에 종지부로 만들었습니다. 새로운 패시브 서스펜션 규정에 맞춰 제작된 윌리엄스의 FW16은 컴퓨터 복잡성을 제외한 모든 면에서 드라이버들에게 퇴보처럼 느껴졌고, 시즌 초반의 주요 논란은 각 팀들이 여전히 숨겨진 전자식 보조 장치를 사용하고 있는지 여부에 집중되었습니다.

오늘 활성 중단

포뮬러 1은 그 이후로 액티브 서스펜션을 규정에서 제외해 왔습니다. 현재 차량은 운전자가 제어하거나 예측할 수 없기 때문에 합법적인 기존 스프링, 토션 바 및 유압식 제3요소를 사용합니다. 지면 효과 차량의 포포이싱 현상을 해결하기 위해 제한적인 형태의 액티브 서스펜션을 재도입하는 것에 대한 논의가 주기적으로 제기되었지만, 현재까지는 그러한 논의는 이루어지지 않고 있습니다. 2026 규제로 인해 해당 기술은 여전히 ​​금지되어 있습니다. 한편, 일반 승용차는 이러한 아이디어들을 많이 계승했습니다. 최신 고급차에 탑재된 어댑티브 에어 서스펜션과 예측형 댐핑 시스템은 1990년대 초 로터스와 윌리엄스가 수행한 연구에서 직접적인 영향을 받은 것입니다.

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액티브 서스펜션에 대한 자주 묻는 질문

포뮬러 1에서 액티브 서스펜션을 최초로 도입한 팀은 어디입니까?

로터스는 1983년 브라질 그랑프리와 롱비치 그랑프리에 출전한 로터스 92를 통해 액티브 서스펜션을 최초로 도입했습니다. 하지만 이 시스템은 내구성이 약하고 드라이버들에게 인기가 없었으며, 윌리엄스가 이를 레이스에서 우승할 수 있는 패키지로 발전시키는 데는 10년이 더 걸렸습니다.

어떤 능동 서스펜션이 가장 성공적이었습니까? F1 차?

1992년형 윌리엄스 FW14B는 액티브 서스펜션의 결정판으로 여겨진다. F1 이 차는 나이젤 만셀이 드라이버 챔피언십에서 우승했고, 그 후속 모델인 FW15C는 1993년 알랭 프로스트가 또 다른 타이틀을 거머쥐게 했습니다.

활동적 정지가 금지된 이유는 무엇입니까?

FIA는 비용, 안전 및 드라이버 보조 기능 부전 문제를 이유로 1994년 시즌부터 액티브 서스펜션 사용을 금지했습니다. 코너링 속도 증가, 부유한 팀과 소규모 팀 간의 경쟁 격차 확대, 그리고 시스템 오작동 시 예측 불가능한 상황에 대한 우려가 이러한 결정의 주요 원인이었습니다.

현대 포뮬러 1에서 액티브 서스펜션은 허용되나요?

아니요. 능동적 정지는 1994년부터 금지되었으며 현행법에서도 여전히 금지되어 있습니다. 2026 규정에 따르면 수동 스프링, 댐퍼 및 유압식 제3의 요소는 허용되지만, 운전자가 제어하거나 예측하는 시스템은 모두 불법입니다.

반응형 서스펜션과 완전 능동형 서스펜션의 차이점은 무엇인가요?

반응형 시스템은 휠과 섀시 위치 변화가 발생한 후에 대응하는 반면, 완전 능동형 시스템은 센서 데이터와 모델링을 사용하여 변화가 발생하기 전에 액추에이터 힘을 미리 설정합니다. 윌리엄스 FW14B는 완전 능동형 시스템을 사용했고, 초기 로터스 92는 반응형 시스템에 더 가까웠습니다.

오늘날 일반 승용차는 액티브 서스펜션을 사용하나요?

네. 많은 최신 고급 승용차에는 1990년대 초 포뮬러 1 개발에서 유래한 엔지니어링 기술이 적용된 어댑티브 또는 예측형 서스펜션 시스템이 사용됩니다. 최신 에어 서스펜션과 마그네틱 라이드 시스템은 도로 상황, 운전자 모드, 카메라로 스캔한 노면 데이터 등을 기반으로 실시간으로 댐핑을 조절합니다.

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