쇼크 업소버란?

쇼크 업소버는 기계나 건축물의 진동을 줄여주는 장치입니다.

승용차나 모터사이클은 서스펜션 외에 쇼크 업소버를 이용해 지면으로부터의 충격을 완화합니다. 완충장치에 부착된 스프링이 충격을 흡수해 편안한 승차감을 제공합니다.

쇼크 업소버가 노화로 인해 고장나면 충격 흡수 능력이 떨어지고 브레이크가 잘 걸리지 않아 매우 위험하다. 또한, 코너링이 어려워지는 경우도 있습니다.

쇼크 업소버의 사용 용도

완충 장치는 주로 차량에 사용되는 장치입니다. 다음은 쇼크 업소버의 사용 용도의 일례입니다.

• 자동차, 버스 등 승용차
• 오토바이, 산악자전거 등의 이륜차
• 철도 차량

이들 차량은 지면을 달릴 때 발생하는 충격을 흡수하기 위해 완충장치가 장착되어 있습니다. 승용차에는 신축식 실린더형 쇼크 업소버가 사용되며, 차고가 낮은 모터스포츠 차량에는 스프링의 위치를 조절할 수 있는 차고 조절식이 사용되기도 합니다.

주택 등의 제진에는 오일 댐퍼나 면진 댐퍼라고 불리는 완충장치가 사용되기도 합니다.

쇼크 업소버의 원리

완충 장치에는 회전식과 신축식이 있으며, 차량에는 신축식이 사용되는 경우가 많습니다.

신축식 완충 장치는 스프링 내부에 완충 장치가 내장되어 있습니다. 충격을 받아 진동하는 스프링의 에너지를 실린더가 받아 유압 내부를 천천히 움직여 진동을 흡수합니다.

이때 진동 에너지를 열에너지로 변환하기 때문에 완충기는 열을 갖게 됩니다. 또한, 신축식 완충기는 다시 단통식과 복통식으로 구분할 수 있습니다.

1. 단통형

단통형은 복통형보다 구조가 더 간단합니다. 일부 오일로 채워진 실린더 내부를 스프링의 진동을 전달하는 로드에 의해 피스톤이 오르내립니다. 피스톤에는 유압이 가해져 진동이 감쇠되고 충격이 흡수됩니다.

2. 복통식

복통식은 단통식과 구조가 거의 동일합니다. 단통형 실린더 바깥쪽에 오일 밸브가 달린 실린더가 하나 더 있어 단통형보다 더 견고하게 설계되어 있습니다. 복통식은 많은 승용차에 장착되어 있습니다.

쇼크 업소버의 열화로 인한 오일 누출은 주행거리와 열화 속도에 영향을 미치므로 정기적인 유지보수가 필요합니다.

쇼크 업소버 선택 방법

충격 흡수 장치를 선택하는 대략적인 절차는 다음과 같습니다.

• 사용 조건 확인
• 조건에 따라 완충기를 잠정적으로 선정
• 충돌의 총 에너지를 계산
• 등가질량 계산하기
• 가선정된 제품 평가 실시

선정 시 반드시 확인해야 할 항목은 충돌물의 최대 질량과 최대 속도, 그리고 최대 추력입니다. 특히 자유낙하나 실린더에 의한 추력이 발생하는 경우에는 이를 잊지 말고 총 에너지에 추가하도록 주의해야 합니다.

등가질량은 중량효과치라고도 하며, 각 제품마다 허용범위가 정해져 있습니다. 허용 범위를 초과하면 쇼크 업소버의 스트로크 종단에서 높은 반력이 발생하여 충격흡수 불량을 유발합니다. 등가 질량이 제품 카탈로그에 기재된 허용 범위를 초과하는 경우에는 다른 충격 흡수 장치를 고려해야 합니다.

쇼크 업소버의 기타 정보

쇼크 업소버의 수명

쇼크 업소버는 시간이 지남에 따라 성능이 저하됩니다. 자동차의 쇼크 업소버 성능이 저하되면 타이어와 브레이크 패드가 더 빨리 마모됩니다. 그대로 주행하면 충격 흡수 장치 본체가 파손되거나 오일 누출이 발생할 수도 있습니다.

자동차의 차체 내구성은 일반적으로 10만km 또는 10년이 일반적입니다. 쇼크 업소버의 교체 주기는 8만km로 알려져 있다. 하지만 수명은 주행하는 도로와 운전 방식에 따라 달라질 수 있습니다.

고속도로나 산길은 차량에 가해지는 부하가 커서 충격흡수장치의 열화가 진행되기 쉽습니다. 주행거리와 회전수에 상관관계가 있는 타이어 등과 달리 명확한 교체 시기를 알기 어려운 것도 충격흡수장치의 특징입니다. 따라서 시기를 정하고 정기적으로 유지보수를 하는 것이 중요합니다.