4WD와 AWD의 차이는?

‘네 바퀴 굴림 장치’, 즉 4륜구동 시스템의 적절한 약자 표현은 무엇일까? 언뜻 떠오르는 것들은 4WD와 AWD다. 4WD는 4-Wheel Drive, AWD는 All-Wheel Drive의 머리글자라는 것은 대부분의 독자들이 익히 알고 있는 사실이다. 일반적인 자동차에는 바퀴가 네 개 달려 있으니 4WD와 AWD는 사실상 같은 뜻을 담고 있는 셈이다. 하지만 조금 꼼꼼하게 따지고 들어가 보면 4WD와 AWD는 아주 사소하지만 차이가 있기는 있다. 물론 자동차 메이커들은 이 두 가지 용어를 필요에 따라 내키는 대로 쓰고 있지만 말이다. 결국 어떤 관점에서 보면 이번 이야기는 조금은 고지식하고 고리타분한 내용이라고 할 수 있다. 독자 여러분도 너무 진지하게 받아들이지는 마시길 바란다.

4WD라는 표현에 비해 AWD라는 이름이 등장한 것은 훨씬 나중의 일이다. 그러니 최근까지도 4륜구동 차를 가리키는 표현으로 4WD가 통용되었던 것은 당연하다. 그리고 대부분의 4륜구동 시스템은 SUV에 쓰였기 때문에, ‘SUV=4WD’라는 등식도 자연스럽게 느껴졌다. 혼란의 시작은 바로 이런 고정관념에서 비롯되었다. SUV가 아닌 차에도 4륜구동 시스템이 쓰이고, SUV에 쓰이던 것과는 사뭇 다른 방식의 4륜구동 시스템이 나오기 시작한 것이다. 단순히 결과만 놓고 보자면 자동차의 바퀴 네 개에 모두 구동력이 전달된다는 공통점을 갖고 있지만, 눈에 보이지 않는 부분에서는 두 시스템이 서로 다른 부분들이 있었다는 말이다. 이런 새 기술을 내놓은 자동차 메이커들은 그 새로운 면을 어떻게든 부각시키고 싶었고, 그래서 나온 표현이 바로 AWD였다.

4WD와 AWD는 개념 정의가 뚜렷하지 않아 종종 혼란을 일으키기도 한다. ⓒ Ford Motor Company

4WD와 AWD는 개념 정의가 뚜렷하지 않아 종종 혼란을 일으키기도 한다. ⓒ Ford Motor Company

그렇다면 4WD와 AWD를 구분하는 기준은 무엇일까? 미국자동차기술학회(SAE)가 정의하기를, 주로 구동력이 전달되지 않는 바퀴에 필요할 때에만 동력이 전달되는 기능이 있는 것이 AWD 시스템이고, 이 정의에 해당되지 않는 것은 모두 4WD 시스템이라고 했다. 이런 정의도 머리에 쏙쏙 들어와 이해가 되지는 않는다. 실제로 이런 정의로 구분을 한다고 해도 정확하게 어느 쪽에 넣어야 할지 애매한 시스템들이 있다. 그래서 필자는 조금 더 전통적이고 기계적인 관점에서 4WD와 AWD를 이렇게 구분하고 있다. 4WD는 트랜스퍼 케이스와 별도의 저속 기어가 있는 것, 그리고 두 장치가 모두 없는 것을 AWD라고 해석한다.

전통적인 개념의 4WD 시스템에는 변속기 뒤에 트랜스퍼 케이스가 놓인다. ⓒGM Corp.

전통적인 개념의 4WD 시스템에는 변속기 뒤에 트랜스퍼 케이스가 놓인다. ⓒGM Corp.

AWD라는 용어와 개념이 나오기 전까지, 전형적인 4WD 시스템은 파트타임 4WD라고 불리는 방식의 것이었다. 이 시스템은 앞 엔진 뒷바퀴굴림 구동계를 바탕으로, 변속기 뒤에 트랜스퍼 케이스라고 부르는 장치를 더한 형태로 만들어졌다. 트랜스퍼 케이스는 별도의 기어를 이용해 뒷바퀴로 전달되는 회전력을 분산시키도록 만든 장치다. 그래서 파트타임 4WD 차는 평소에는 뒷바퀴를 굴리다가, 필요할 때 트랜스퍼 케이스의 기어를 연결시켜 앞바퀴로도 구동력을 전달하게 되어 있다. 이런 시스템을 쓰는 차들은 대부분 비포장도로나 험로를 달리는 것을 염두에 두고 개발되었기 때문에 악조건에서 쉽게 탈출할 수 있도록 별도의 감속 기어, 즉 저속 기어를 마련했다. 저속 기어는 주 구동 기어보다 톱니 수가 더 많아, 바퀴의 회전수를 낮추면서 토크를 높이게 되어 있다. 오랫동안 4WD 시스템은 이 방식이 대부분이었기 때문에 당연히 4WD 시스템이라고 하면 이런 시스템을 말하는 것이었다. 그리고 트랜스퍼 케이스 안의 구동력을 나누는 기어가 항상 연결되어 있도록 만들어진 것이 초기의 풀타임 4WD 시스템이었다.

아우디의 콰트로 시스템은 기본적으로 앞바퀴굴림 기반의 AWD 시스템이다. ⓒAudi AG

아우디의 콰트로 시스템은 기본적으로 앞바퀴굴림 기반의 AWD 시스템이다. ⓒAudi AG

초기 풀타임 4WD 시스템만 해도 기본적인 구성은 뒷바퀴굴림 구동계를 바탕으로 하고 있었지만, 이런 4WD 시스템에서 불거진 단점의 해결책과 앞바퀴굴림 구동계를 바탕으로 만들어진 4륜구동 시스템이 나오면서 비로소 혼란이 불거지기 시작했다. 전통적인 개념의 4WD 시스템은 고속에서 커브를 돌 때 문제가 있었다. 디퍼렌셜 부분에서도 설명했듯이 자동차가 커브를 돌 때에는 앞바퀴와 뒷바퀴가 움직이는 거리가 서로 다르다. 그래서 앞뒤 바퀴의 회전을 조절하는 기능이 필요한데, 초기의 4WD 시스템에서는 이런 기능이 들어가 있지 않았던 것이다. 워낙 낮은 속도에서 험로 탈출에만 4WD 기능을 활용하면 되었던 파트타임 4WD에서는 큰 문제가 되지 않았지만, 항상 네 바퀴에 구동력이 전달되는 풀타임 4WD 시스템에서는 고속주행 때 구동계에 무리가 가거나 차의 움직임이 답답해졌다.

폭스바겐 골프에 쓰인 4모션 AWD는 전자식 클러치를 센터 디퍼렌셜로 쓴다. ⓒVolkswagen AG

폭스바겐 골프에 쓰인 4모션 AWD는 전자식 클러치를 센터 디퍼렌셜로 쓴다. ⓒVolkswagen AG

그래서 이에 대한 해결책으로 나온 것이 센터 디퍼렌셜이었다. 센터 디퍼렌셜은 앞뒤 차축 사이에 설치되어 각 차축에 걸리는 힘에 따라 전달되는 동력의 크기를 조절해주는 기능을 한다. 그런데 트랜스퍼 케이스가 있는 전통적인 4WD 시스템에 센터 디퍼렌셜을 설치하자니 구조적으로도 복잡하고 구동계가 무거워지는 것은 물론 비용도 많이 들었다. 그런 와중에 자동차 메이커들은 정글이나 사막처럼 아주 험한 곳이 아니라면 굳이 저속 기어를 활용하는 4WD 시스템을 쓰지 않아도 충분하다는 결론을 내렸다. 그리고 기술 발전에 힘입어 앞바퀴굴림 구동계를 응용해 네 바퀴에 구동력을 전달할 수 있게 되었다. 이렇게 해서 이른바 AWD 시스템이 나오게 된 것이다.

BMW의 x드라이브 AWD 시스템은 뒷바퀴굴림 기반이어서 트랜스퍼 케이스가 있다. ⓒBMW AG

BMW의 x드라이브 AWD 시스템은 뒷바퀴굴림 기반이어서 트랜스퍼 케이스가 있다. ⓒBMW AG

가장 기본적인 형태의 AWD는 앞바퀴굴림 구동계를 바탕으로 변속기 안 또는 밖에 동력을 배분하는 별도의 장치를 더해 뒷바퀴 쪽으로 동력을 전달하는 것이다. 이 시스템에서 앞뒤 바퀴의 구동력 배분은 센터 디퍼렌셜이 맡는다. 여기에서 4WD와 AWD의 차이가 나온다. 즉, 4WD 시스템은 강제로 네 바퀴에 구동력을 배분하는 구조이지만, AWD는 앞뒤 바퀴의 구동력 차이를 감지해야 구동력 배분이 조절된다. 물론 별도의 장치를 이용해 앞뒤 구동력 배분비율을 일정한 상태로 만들 수도 있지만, 근본적으로는 입력이 있어야 반응하는 수동적인 장치인 것이다.

전자식 센터 디퍼렌셜이 쓰인 캐딜락 SRX의 AWD 시스템. ⓒGM Corp.

전자식 센터 디퍼렌셜이 쓰인 캐딜락 SRX의 AWD 시스템. ⓒGM Corp.

초기의 AWD는 앞뒤 바퀴의 구동력 배분을 기계식 센터 디퍼렌셜에 의존했지만, 요즘은 차의 주행상태와 바퀴의 회전상태 등을 센서가 감지하고, 센서가 감지한 상태를 바탕으로 컴퓨터가 앞뒤 바퀴에 전달되어야 할 구동력을 판단해 디퍼렌셜을 조절하는 방식도 많이 쓰인다. 물론 저속 기어가 있는 전통적인 개념의 4WD와는 달리 본격적인 오프로드처럼 험한 주행조건에는 맞지 않지만, 일반 도로에서 악천후를 만났을 때나 가벼운 비포장도로를 달리기에는 전혀 무리가 없다. 최근에는 전자제어 차동제한 디퍼렌셜이나 구동력/제동력 제어기술이 발전하면서 AWD의 능력도 더 우수해지고 있다.

4WD와 AWD가 정 혼란스럽다면, 아예 뭉뚱그려 4˟4(‘포 바이 포’라고 읽는다)와 같은 표현을 쓰는 것이 알맞을지도 모른다. 4˟4란 ‘차 있는 바퀴 수가 4개, 구동력이 전달되는 바퀴가 4개’라는 뜻이다. 만약 바퀴가 4개 달린 보통 자동차에 앞바퀴굴림 또는 뒷바퀴굴림 방식 구동계가 쓰였다면 4˟2가 되는 것이다. 즉, 구동력이 전달되는 방식에 관계없이 4개의 바퀴에 모두 구동력이 전달될 수 있다면 모두 4˟4라고 할 수 있다. 차라리 이런 표현이 덜 까다롭고 속 편하지 않을까?

[ 2011-10 / Motor Trend Korea 별책부록 ‘발가벗긴 자동차’ ]

Jason Ryu

제이슨류쩜넷 운영자, 메탈헤드 류청희입니다.

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