자생) 94- 프레임 방식과 모노코크 방식 그리고 테슬러의 도전

#자동차를생각한다

94- 프레임 방식과 모노코크 방식 그리고 테슬러의 도전

자동차의 차체는 프레임 방식과 모노코크 방식으로 나눌 수 있다. 트럭에서 많이 사용하는 프레임 방식은 차량의 뼈대가 되는 사다리 형태의 프레임 구조물 위에 엔진과 서스펜션 등의 구동계가 결합되어 있고 그 위에 차량의 외관을 결합한 방식이다.

하부 프레임이 강하게 때문에 차의 강성이 좋지만, 차가 무거워져서 연비에는 좋지 않다. 주로 미국의 픽업트럭에서 많이 사용되는 방식이다.

옛날 기아자동차에서 나온 1세대 스포티지가 프레임 방식이었는데, SUV이면서도 차량을 작게 만들어서 무게가 적게 나가 인기를 끌었다.

모노코크 방식이란 프레임 형태의 뼈대 없이 철판을 다양한 형태로 만들고 서로 연결시켜서 강성을 유지하면서도 가볍게 만든 것이다. 이것을 할려면 일단 설계도 복잡하고 여러가지 시뮬레이션을 많이 해야 하며 제작도 복잡하다. 승용차에서 많이 사용한다.

승용차에서의 큰 흐름은 프레임 방식에서 모노코크 방식으로 변화하였다. 그런데, 전기차의 강자 테슬라는 다시 방향을 바꾸고 있다는 느낌이다.

원통형 건전지를 감싸는 널판지 형태의 하부구조는 프레임을 대신하는 것처럼 보인다. 어퍼 바디도 철판이 형상을 복잡하게 만들어 얇고 가벼우면서도 단단한 형태로 만들기 보다는 그냥 큰 구조물 하나를 찍어내는 방식으로 나가고 있다.

최근 기사를 보면 모델3의 리어 언더바디가 70개의 메탈 조각을 연결하여 만든 구조물이라면, 모델Y는 최신 casting machine을 이용하여 단지 1조각 만으로 구성을 하였다고 한다.

그래서 70개의 부품을 서로 연결시키기 위해 용접하는 로봇을 없앴다. 다분히 서구적인 발상이며 흥미로운 도전이다.

사진1) 프레임바디

사진2) 모노코크 바디

사진3) 테슬라의 플랫폼

사진4) 테슬라 모델Y와 모델3의 언더바디 부품수 비교 사진(기사)

chargedevs.com/newswire/in-model-y-tesla-replaces-70-underbody-parts-with-one-casting/

Charged EVs | In Model Y, Tesla replaces 70 underbody parts with one casting

https://cleantechnica.com/2020/08/21/elon-musk-teslas-long-term-competitive-advantage-will-be-manufacturing/?fbclid=IwAR2XWCRwvbcxZWbSEZgoKAPEsGfbP66EJ2B_0kVqTqH9mAprkHS2azl64bg

Elon Musk: "Tesla's Long-Term Competitive Advantage Will Be Manufacturing"

insideevs.com/news/398022/cast-parts-model-y-specialists/

Cast Parts On The Model Y: Specialists Talk About What It May Have