모노코크 보디의 탄생과 섀시의 진화

자동차의 차체는 시대와 함께 형태를 바꾸며 속도만이 아니라 안전까지 추구하게 되었다
지금 세계의 자동차 메이커가 목표로 하고 있는 것은 보다 고강성으로 가볍고 안전성 높은 보디를 가진 고연비의 파워 유닛을 탑재한 것일 것이다.
그 자동차의 보디의 역사를 살펴보자. 말없는 마차로부터 100여년, 차체 구조는 어떻게 변화해왔을까.

보디라고 한마디로 말해도 그 의미하는 것은 두 가지이다. 하나는 보디 형식으로 지금은 세단과 쿠페, 컨버터블, 스테이션 왜건이라고 했던 고전적인 호칭 외에 2박스, 원박스 타입 등과 수요의 다양화에 부응해 아주 많은 종류의 형식이 카탈로그에 나와있다.
또 하나의 의미가 보디 구조다. 그것은 크게 나누어 프레임형과 일체형 구조(모노코크)타입으로 나뉜다. 프레임으로 한 것도 아직 많은 차종이 채용하고 있다.
일반적인 사다리꼴의 프레임 외에 미국차에 많은 페리미터식, 토요타 2000GT의 X형, VW비틀의 특징의 하나인 백본 타입, 그리고 메르세데스 벤츠 300SL(1954년)의 스페이스 프레임(최근의 아우디 A8), 그리고 모노코크 타입의 직전 형태라 할 수 있는 보디 상판과 프레임을 일체화한 플랫폼 프레임 등이 있다.
하지만 오늘날의 보디 구조의 주류는 모노코크 타입이다.
오늘날 자동차 보디의 최대 특징은 그 안전성이다. 단단한 객실을 찌부러지기 쉬운(크래셔블)구조로 해 충돌시의 충격을 흡수하는 방식은 대부분의 정석이라고 해도 좋다. 이 분야에서의 연구는 다이믈러 벤츠사가 선구자격인데 스웨덴의 볼보사도 이 분야의 연구는 충실히 해왔고 1966년에 데뷔한 볼보 140시리즈(2/4도어 세단, 스테이션 왜건)에는 처음으로 이 형식의 안전 보디가 채용되었다. 여기에는 더욱 지붕에 롤 오버바가 내장된다고 하는 철저함으로 ‘세계 제일의 안전한 자동차’라고 불린 볼보로서는 신 기원이었다.
이러한 구조는 머지 않아 세계 각 메이커들에게도 채용되어 보디의 안전성은 비약적으로 향상되었다.
자동차의 보디는 말할 것도 없이 마차의 그것을 응용했기 때문에 차대(섀시)와 객실이 분리되어 있었고 그 둘을 조합시키는 기구가 긴 것은 일반적이었던 것도 당연한 일이었다. 그리고 메이커는 섀시만을 만들고 코치빌더(카로체리아)가 고객의 주문에 응해 보디를 가장하는 것이 20세기 초의 상식이었다.
그러한 이유로 보디 자체를 강도높은 멤버로서 구성하고 거기에 차륜을 붙이는 일체구조보디를 고려하는 것은 새로운 발상의 전환이 필요한 것이었다. 무엇보다도 자동차 기술의 대부분이 그러했듯이 이 새로운 보디 구조의 실험은 20세기 초두에 일찍이 실현되었다. 그것은 영국의 란체스터였는데 그것은 구체화되지 못하고 끝나고 말았다.

시대를 앞서간 란치아

모노코크 보디구조라고 하는 사고방식은 실은 항공기 쪽에 먼저 채용되었다. 응력을 보디의 외피에 부담시킨 방식이었다. 무엇보다도 실용화된 것은 제 1차 세계대전(1914-1918) 뒤의 일이었다. 하지만 승용차의 경우 창과 도어 등의 개구부가 외피, 즉 보디 표면적의 수십 퍼센트에 달했기 때문에 개구부가 작은 항공기같은 완전한 모노코크 구조를 만드는 것은 어려웠다.
그리고 그 어려움을 극복하고 이 새로운 구조를 자동차 보디에 채용하도록 한 것이 이탈리아의 빈첸초 란치아였다. 젊었을 때부터 소위 독학으로 자동차 만들기를 터득한 란치아는 우선 피아트의 레이싱 팀에서 대담무쌍한 드라이빙으로 그 이름을 알렸고 1906년 11월에 란치아사를 발족시켰다. 약관 25세 때였다.
란치아는 기술면에서는 도중에 포기하거나 타협하는 일이 없었고 질 높은 자동차 만들기를 목표로 했다. 동사의 업적은 착실하게 발전되어 갔는데 빈첸초 란치아의 이름을 자동차 기술사상 불후의 것으로 한 작품이 1922년 10월 파리살롱에 데뷔했다. 그것은 란치아의 독창성이 유감없이 발휘되었다. 지난번에 설명했던 슬라이딩 필러식 전륜 독립현가시스템, 그리고 선진적인 OHC, 협각 V4엔진만으로도 혁신적인 내용을 갖고 있었는데 최대의 특징은 보디의 새로운 구성방식이었다.
물론 오늘날 모노코크 보디와는 당연히 꾀 이질적인 것이지만 섀시 프레임을 갖지 않고 보디 사이드의 압연강의 패널이 강도를 담당하고 종래의 프레임 역할을 하고 있는 점이 주목를 끌었다. 이 패널에는 더욱이 사이드 멤버가 리벳으로 연결되어 여기에 엔진, 기어박스 그 외의 것을 지지하는 종 방향 서포트가 설치되었다.
란치아의 이 발상은 항공기에서부터는 아니고(당시의 항공기에도 모노코크 구조를 채용한 것은 아직 극히 소수였다) 오히려 배의 구조에 힌트를 얻은 것으로 보여진다.
람다는 본래 투어링카로서 설계되었던 것인데 경량화와 이례적일만큼 뛰어난 조종성에 의해 스포츠카적인 사용법을 했을 정도로 23년부터 31년까지 당시로서는 파격적인 약 13,000대가 판매되어 그 인기를 알 수 있게 했다.
모노코크 보디는 양산을 고려한 경우 소형 모델에 최적이었음에도 불구하고 그 보급은 1930년대까지 채용 예는 거의 없었다. 람다는 아마도 시대를 뛰어 넘은 모델이었나보다.
양산차로서 일체구조 보디를 채용해 히트작이 된 것은 1934년에 데뷔한 프랑스 시트로엥의 트락숑 아방(7CV형)이었다. 이 차에는 FF방식의 이점을 살려 마루를 아주 낮게 하고 에진과 앞바퀴 독립현가 유닛은 서브 프레임으로 설계하고 수리할 때는 네 개의 볼트를 빼 내면 간단히 벗겨낼 수 있었다.
1930년대는 유럽의 각 메이커는 앞다투어 모노코크 보디의 연구와 개발에 몰두한 시대였다. 그리고 란치아사도 람다에 이은 명작이라고 하는 아프릴리아(36년)를 발표했다. 이것은 파울 야라이(오스트리아)가 발명한 물방울형 유선형 보디를 채용한 것으로도 알려져 있다. 모노코크 보디의 재질은 강판에만 한정되지 않았다. 영국의 마코스(Marcos:62년 발족)사는 목제합판의 토션 박스타입 모노코크 구조를 채용한 초 경량(350kg)의 소형 스포츠카를 만들어 레이스에서 대 활약했다.
또 콜린 채프먼은 파이버 보강 플라스틱(FRP)제 모노코크 보디를 가진 스포츠카를 만들었다. 그것이 사상 유일이라고 해도 좋은 로터스 엘리트(초대)였다. 상업적으로는 부진하게 끝이 나고 말았으나 채프먼의 경량화에의 집념을 구체화한 작품이었다.