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[장형성 교수의 자동차 이야기(19)] 왜 핸들이 떨리지?

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[장형성 교수의 자동차 이야기(19)] 왜 핸들이 떨리지?

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◇ 운전을 하다보면 핸들이 떨리는 현상 나타나는 경우가 있다. 왜 그럴까?


자동차를 고속으로 달리는 경우에 핸들이 떨리는 경우가 있다. 저속으로 달릴 때는 안 나타나다가 고속으로 달리는 경우 핸들이 떨리는 경우가 있다. 자동차 바퀴의 불균형으로 인한 것이다. 바퀴의 불균형을 없애기 위해서 바퀴를 빼서 밸런스 테스터에 달고 균형을 맞춘다. 대개는 밸러스가 맞으면 떨림 현상이 없어진다. 타이어를 교환할 때는 이렇게 균형 시험을 하고 밸런스를 맞추어 주어 떨림 현상이 없다. 그러나 자동차를 주행하다보면 타이어의 마모가 골고루 발생되지 않을 뿐 아니라 휠에도 불균형이 발생할 수 있다. 그래서 떨림 현상이 일어난다.

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운전 시 핸들 떨림 현상.

또 자동차의 바퀴는 정확한 얼라이먼트(alignment)가 되어 있어야 하는데, 그렇지 못한 경우 떨림현상이 나타날 수 있다.

이런 현상이 발생하면 정비공장에서 타이어의 밸런스를 정확히 맞추어 해결하거나 휠얼라이먼트(Wheel Alignment) 점검기기를 통해 확인하고 얼라이먼트를 맞추어야 한다.

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휠얼라이먼트 측정.

◇ 브레이크 밟을 때 핸들이 떨리는데, 왜 그런가?


브레이크 디스크에 변형이 발생했다면 브레이크를 밟았을 때 핸들이 떨린다. 브레이크 디스크는 주철로 만든 원판 같은 형태로 되어있다. 브레이크 디스크 판이 뒤틀어지거나 편마모 되어 있으면 브레이크 패드와 접촉 시 균일하게 접촉하지 못하면서 마찰에 의해 진동(흔들림)이 발생한다. 이 진동이 핸들로 전달되어 떨림 현상이 나타나는 것이다. 대부분 전륜 브레이크 디스크의 휨이나 편마모에 의해 제동 시 떨림 현상이 발생한다.

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브레이크 디스크 연마작업.

이런 현상이 발생되면 정비공장에서 브레이크 디스크를 평평하게 가동하거나 심한 경우 교환하여야 한다.

◇ 저속으로 달리는 경우에도 떨린다면?

조향 기어에 문제가 생겼거나 타이어 공기압이 충분하지 않은 경우, 많지는 않지만 조향을 연결하는 장치에 문제가 발생하여 떨림이 일어나기도 한다.

핸들의 가운데 축과 연결되어 회전하도록 기어 박스 내에는 웜 기어[worm gear]라는 기어가 장착되는데, 노후화되어 유격이 커지면 비포장도로나 도로포장이 나쁜 곳에서는 주행 시의 충격이 그대로 전달되어 조향장치 제어에 문제를 일으키기도 한다.

바퀴의 공기압은 간단하게 해결되지만, 조향기어의 경우 면밀한 점검과 정비를 해야 한다. 조향링키지의 문제는 교환하여 해결해야 한다.

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조향기어.

◇ 비포장 길 등에서 차체 떨리는 현상은?


비포장길 등 도로여건이 나쁜 곳에서 충격이 발생되면 차체가 떨려 핸들에도 영향을 주는 경우가 있다. 이런 경우는 자동차 현가장치(suspension)가 충격을 제대로 흡수하지 못해 노면의 충격이 차체나 운전자에게 직접 전달되는 것이다. 충격을 흡수하는 기능을 갖고 있는 타이어, 쇽-업소버(shock-absorber), 스프링, 서스펜션암 등을 점검하여야 한다. 현가장치의 충격을 흡수하는 장치 중 고무류 등은 노후화되면 경화되어 찢어져 제 기능을 발휘하지 못하는 경우가 많다. 따라서 이런 부품을 교환하고 점검정비를 통해 해결한다.

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자동차 현가장치.

◇ 핸들을 좌우로 돌려보면 약간 헛도는 것 같은데?


자동차 핸들을 정지한 상태에서 돌려보면 약간의 유격이 느껴진다. 이것은 지면으로부터의 충격을 어느 정도 흡수할 수 있도록 하기 위함이다. 정상적인 상태이므로 걱정할 필요가 없다. 일반자동차는 바퀴의 움직임이 핸들에 전달되지만, 대형 덤프트럭 같은 경우는 그렇지 않은 경우가 있다. 공사장 등의 노면 상태가 좋지 않은 경우 핸들에 영향을 주지 않도록 하기 위함이다.

◇ 핸들이 무거워진 것 같은 느낌이 드는 경우는?

예전에 비해 핸들이 약간 무겁게 느껴진다면 앞바퀴 타이어 공기압이 적어진 경우가 많다. 공기압을 확인하도록 한다. 공기압이 정상인데도 같은 현상이 나타난다면 파워 조향장치의 문제가 생겼다고 할 수 있다. 오일의 량이나 벨트, 그리고 조향기어 등을 점검하고 수리해야 한다.

혹시 주행 중 파워스티어링 기어의 벨트가 끊어지면 위험하지 않을까?

갑자기 핸들의 조작력이 달라지므로 위험하게 느낄 수 있다. 그러나 핸들 조작이 안되는 것은 아니므로 힘을 주어 조작하면 된다.

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예전에 비해 핸들이 약간 무겁게 느껴진다면 앞바퀴 타이어 공기압이 적어진 경우가 많다. 공기압을 확인하도록 한다. 공기압이 정상인데도 같은 현상이 나타난다면 파워 조향장치의 문제가 생겼다고 할 수 있다. 오일의 량이나 벨트, 그리고 조향기어 등을 점검하고 수리해야 한다.

◇ 혹시 주행 중 파워스티어링 기어의 벨트가 끊어지면 위험하지 않을까?

갑자기 핸들의 조작력이 달라지므로 위험하게 느낄 수 있다. 그러나 핸들 조작이 안되는 것은 아니므로 힘을 주어 조작하면 된다.


장형성 신한대 기계자동차융합공학과 교수