포뮬러카 서스펜션은 한 가지 형식뿐이라고 해도 좋다. 바로 더블 위시본형이다. 흔히 위시본이라 하면 Y자형을 연상하지만 보는 각도에 따라 모양이 다르다. Y자형 또는 A자형이라 할 수 있는 서스펜션 암을 위와 아래에 갖고 있는 서스펜션 형식을 더블 위시본이라 한다. 영어로 위시본(Wishbone)은 Y자 모양으로 생긴 새의 가슴뼈를 가리킨다.

잘 알다시피 서스펜션이란 타이어와 보디를 이어주고 차의 움직임에 맞추어 타이어를 노면에 붙여주는 구실을 한다. 특히 경주차의 경우 타이어의 성능을 최대한 이용하기 위해 서스펜션 성능을 극대화할 필요가 있다.

이때 타이어의 노면 접지성, 조종성, 타이어의 노면 추종성, 조정기능, 공기저항 줄이기 등 5개 요소를 중점적으로 처리한다. 따라서 일반 시판차에서 중시하는 승차감 따위는 뒤로 밀리게 마련이다. 더구나 포뮬러카의 경우 차종에 따라 아주 폭넓은 타이어를 단다. 아무리 넓은 타이어를 써도 트레드면이 최대한 노면에 닿도록 해야 한다. 가령 차가 롤링하더라도 타이어의 지면에 대한 캠버가 영(0)이 되는 것이 가장 이상적이다.

사실 경주차에 있어 조종성은 절대적이다. 아무리 뛰어난 드라이버라도 조종성이 나쁜 차를 빨리 몰수는 없다. 조종성이 뛰어난 경주차는 그만큼 자유롭게 컨트롤할 수 있다. 레이스 중 접전이 벌어졌을 때 주행선을 바꾸어도 빨리 달릴 수 있다. 따라서 라이벌을 따돌리기 쉽다.

그럼 타이어의 노면 추종성이란 무엇인가? 말할 필요도 없이 서스펜션 스트로크와 관련이 있다. 일반인은 흔히 경주차의 서스펜션은 일반 시판차에 비해 상하운동이 거의 없고 딱딱하다고 생각한다. 반드시 그런 것은 아니다. 그 나름대로 스트로크가 있다는 사실을 알고 있어야 한다. 그렇지 않으면 노면의 변화에 맞추어 달리거나 빨리 달릴 수 없기 때문이다.

서킷 코스는 거울처럼 고르지 않다. 요철이 있는가 하면 비탈도 있다. 거기서 타이어가 떠올라 접지성이 나쁠 경우도 있다. 단순히 딱딱한 서스펜션만으로 달리는 것이 아니라 어느 정도의 스트로크가 필요하다. 이때 조정기능이 중요한 구실을 하게 되는 것이다.

다시 말해 서스펜션의 조정기능은 절대적인 요소이기도 하다. 이 점은 국내 서킷에 참가하는 경주차를 보아도 알 수 있다. 개중에는 코너마다 튀어 오르면서 달리는 차가 보인다. 그런 차의 성적이 좋을 리 없다. 서스펜션이 너무 딱딱하게 세팅되어 있다는 증거다. 그러면 코너링 때 타이어가 땅에 잘 닿지 않아 속도가 날 리 없다. 그러므로 어느 정도의 스트로크가 필요하다는 것을 알 수 있다.

모터스포츠계에서 주목을 받고 있는 서스펜션이 더블 위시본형이다. 달리기 성능이 뛰어나기 때문이다. 바로 포뮬러카가 쓰고 있는 형식이며 동시에 달리기 성능이 뛰어난 시판차에도 잇따라 채택되고 있다.

그럼 더블 위시본이 좋은 이유는 무엇일까? 우선 네 바퀴 독립 서스펜션이라는 점. 또한 서스펜션 설계의 폭이 넓고 리지드 액슬보다 스프링 아래 무게가 가볍다. 4개 타이어가 제각기 움직일 수 있다는 것은 큰 장점이다. 어느 한 타이어가 노면변화로 인해 풀쩍 뛰어오르는 돌발적인 움직임을 보였다고 하자. 그래도 다른 세 타이어는 노면을 붙잡을 수 있다. 리지드 액슬의 경우 좌우 어느 한쪽에 큰 움직임이 있어도 이어진 반대쪽 타이어에 그대로 움직임이 전달되고 만다.

서킷 코스는 평탄해 보이지만 실제로는 울퉁불퉁하고 다소의 기울기가 있다. 변화가 삼하다고 볼 수 있다. 포뮬러카가 광폭타이어를 달고 그런 곳을 지난다고 하자. 그때 타이어가 제각기 움직이며 노면을 계속해서 잡아나가는 것은 대단히 중요하다.

더블 위시본은 아래의 2개의 서스펜션 암으로 타이어의 움직임을 조절한다. 더블 위시본형은 암의 길이와 기울기를 상하로 조절할 수 있어 다른 독립식 서스펜션보다 타이어의 캠버를 다양하게 바꿀 수 있다.

그뿐 아니라 트레인이나 캐스터 각도도 달라진다. 예를 들어 아래위 암의 길이가 같고 평행일 경우 타이어와 보디가 롤링하는 것과 똑같이 캠버가 변하고, 차의 상하운동에 대해서는 캠버의 변화가 일어나지 않는다. 그렇게 되면 코너링 중에 차가 롤링할 때 타이어에 캠버가 붙어 노면과 비스듬하게 달린다. 물론 트레드면이 땅에 찰싹 붙지 않는다.

때문에 노면에 대한 타이어 운동을 향상시키는 방법을 찾게 된다. 하지만 현재로서는 어떤 서스펜션으로도 100% 완벽한 타이어 운동을 보장할 수는 없다. 다만 더블 위시본이 상하 2개의 암을 가지고 있어 좀 더 나은 타협점을 찾을 수 있을 뿐이다.

포뮬러카 서스펜션 설계는 독특하다. 좌우 타이어가 동시에 상하운동을 할 때의 캠버변화에는 아예 눈을 감고 차기 롤링할 때 지면과의 캠버가 0이 되도록 만든다. 캐스터와 토인도 변하기 때문에 이 점도 계산에 넣어 암을 배치한다.

이때 서스펜션 지오메트리가 결정된다. 서스펜션 암을 비롯해 서스펜션 주위의 스프링/댐퍼 유니트, 스티어링 기어박스에서 뻗어 나온 타이로드, 스테빌라이저 등의 위치가 결정된다는 말이다. 더블 위시본은 서스펜션 지오메트리를 자유자재로 결정할 수 있는 서스펜션이다. 그러므로 더블 위시본 방식은 이점이 대단히 많다.

앞서 말한 스프링 아래 중량이란 무엇인가? 스프링에 매달려 있는 서스펜션보다 아랫부분의 무게를 가리킨다. 거기에는 타이어가 있다. 스프링 아래의 무게가 많이 나가면 타이어의 움직임이 둔해지고 노면 추종성이 떨어진다.

리지드 액슬형은 좌우 타이어가 이어져 있다. 그와는 달리 더블 위시본은 스프링 아래 무게가 적어 여러 가지 이점이 있다. 게다가 스프링/댐퍼 유니트와 브레이크를 인보드형(보디 중심에 넣는 방식)으로 할 수 있다면 스프링 아래 무게는 더욱 줄어든다.

포뮬러카와 더블 위시본에는 여러 가지 유형이 있다. 가장 정통적인 것이 아웃보드형(어퍼암 로어암 스프링/댐퍼 유니트가 모두 밖에 붙어 있는 형식) 서스펜션은 구조가 단순해 한눈에 알 수 있다. 또 타이어의 움직임을 로어암에서 바로 스프링/댐퍼 유니트에 전달하는 방식이다.