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1. 개요
Rear-engine, Rear-wheel drive.(후방 엔진 후륜구동) 차량의 후면(뒷바퀴보다도 뒤쪽, 그러니까 보통 차의 트렁크 자리)[1]에 엔진을 위치시키고 후륜을 돌린다. 후륜에 직접 엔진을 연결할 수 있으므로 드라이브 샤프트 및 관련 부품이 없어도 되므로 구조가 단순해져서 구동 효율성이 좋아진다.후륜의 트랙션을 많이 확보할수록 가속/감속 운동성능이 좋아지기 마련인데, RR 방식의 경우 무거운 엔진에 걸리는 중력으로 이 문제를 자연스럽게 해결하기 때문에 타이어의 성능이 좋지 않던 과거에는 RR 구조가 현명한 선택이었을 것이다. 하지만 타이어 기술의 비약적인 발전으로, 카레이싱이 아닌 이상 일상적으로 운전할때 타이어 트랙션이 부족하지 않게 되면서, 이제는 더이상 RR의 후륜 트랙션의 장점은 많이 희석되었다. 그러면서 오히려 오버스티어로 인한 사고가 나기 쉬운 RR 방식의 위험성이 드러나며 점차 사라지게 되었다.(반면 고성능이 중요한 카레이싱의 경우 여전히 RMR 방식을 고집한다.)
운전 조작이 어렵다는 점 이외의 또 한 가지 중요한 단점은 RR 방식은 수랭식 엔진을 설계하기가 복잡하다는 점이다. 따라서, 자동차 시장에서 공랭식 엔진이 사라지고 수랭식의 시대가 오면서 대부분의 자동차 제조사는 더 이상 RR 방식을 고려하지 않게 되었다. RR 방식의 대표적 자동차인 포르셰 911 조차도 수랭식으로 변경이 된 것은 다른 자동차들에 비해서 한참 나중에서야 가능해졌다.
개발 당초에는 군용차에게 중요한 엔진이 총알에 맞지 않게 하기 위한 구조였다고도 한다. 다만 엔진을 뒤로 배치한다는 것은 100% 이해할 수 있는 얘기지만, 구동계까지 뒤로 넣는 이유까지는 설명이 어렵다.
유럽에서는 전륜구동이 개발되기 전까지 경차, 소형차가 자주 채택하던 방식이기도 했다. 대표적으로 페르디난트 포르셰 박사가 개발한 포르쉐 911과 폭스바겐 비틀. 반면 대형차가 일반적인 미국에서는 채택된 적이 별로 없다. 그래서인지 어떤 미국 영화(흑백 시절)에서는 비틀을 몰고 온 손님이 호텔맨에게 포터링 서비스를 요청했더니 호텔 방 침대 위에 엔진만 덜렁 떼어다 놓아둔 장면이 나오기도 했다.
오늘날 일반 승용차에는 잘 쓰이지 않고, 몇몇 스포츠카에서나 쓰이는 정도다. 대표적인 차종으로 포르쉐의 911 시리즈가 오늘날까지도 RR을 택하고 있는 것으로 유명하다. 수평대향 엔진(Flat-Six, 약칭은 F6)과 함께 911의 50년 이상의 전통을 자랑하는지라 팬들이 하용하지 않는다. PDCC와 TCS 등을 통해 약점을 완벽하게 극복하여 굳이 필요 없는것은 덤. 단 터보 라인업과 4 라인업은 AWD(상시 4륜구동)이다. 911을 제외한 박스터와 카이맨은 MR, 파나메라와 카이엔[3], 마칸은 프론트 엔진이고 세로배치 기반이다.
엔진이 매우 거대한 버스나, 군용차량, 전동 ATV 등에서도 공간 확보를 위해 여전히 쓰이는 방식이다. 특이하게도 다임러 AG 산하의 경차 브랜드인 스마트의 포투(Fortwo)와 포포(Forfour)[4], 그리고 포포와 같은 플랫폼을 쓰는 르노 트윙고 3세대도 이 방식을 쓰고 있다. RR은 전장 대비 실내공간을 전륜구동만큼이나 많이 뽑을 수 있다는 장점이 있다.[5] 또한 FR처럼 조향계통과 구동계통이 분리되면서 FR처럼 차체 중앙을 가로지르는 드라이브 샤프트도 없어지기 때문에 설계 난이도도 가장 낮다.[6] 여기까지만 보면 각 구동방식의 장점만 조합된 것 같지만...
문제는 엔진룸이 뒤에 위치하기 때문에 트렁크 공간이 좁아진다는 단점이 있어 FF보다 효율적이라고 보기도 어렵다. RR 차량들은 엔진이 없는 보닛 아래에 작은 트렁크 공간을 마련하지만, 앞 부분은 조향 기구[7]와 계기판에서 내려오는 각종 부수 장치, 충격 흡수용 프레임 등이 자리를 차지하고 있기 때문에 공간을 넓게 빼기 힘들다. 이런 단점은 특히 2열 시트를 통해 트렁크 공간을 조절할 수 있게 패키징되는 2박스 해치백 형태를 놓고 비교했을때 두드러지는 편이다. 엔진이 커질수록 뒤엔 트렁크라고 부를 만한 공간이 남지 않게 된다.[8] 그래서 실용화된 RR 승용차들은 대부분 작은 엔진을 사용한 경소형차들에 분포해 있었다. 물론 이렇게 자리를 차지할 내연기관과 변속기가 없는 전기차는 엔진 대신 모터만 있으면 충분하므로 이런 단점이 전부 극복되기에 다시 부활하고 있는 것이다.
전기자동차는 모터를 구동축에 직결시킨다는 구조적 특성상 아주 일부 예외를 제외하고 FF 아니면 RR이라는 극단적인 분류가 이루어지기 때문에 모터의 위치만 보면 후륜구동 전기차는 거의 RR이 된다. 하지만 구조상 그럴 뿐 모터보다 무거운 배터리가 차량 중간에 위치하기 때문에 실제로 대부분의 전기차는 MR 방식으로 분류된다. 그런 이유로 전기차의 경우 내연기관차와 달리 RR이라도 오버스티어가 잘 일어나지 않는다.
이륜차 중에서도 저배기량 스쿠터의 경우 아예 서스펜션(스윙암)과 엔진이 일체화되어 운전석 후방 아래에 엔진과 후륜이 존재한다.
1950~60년대 유럽권이나 일본 쪽 경차들 중 RR방식 내연기관을 채용한 차량들은 라디에이터가 아닌 강제공랭식 냉각장치[9]를 장착한 경우가 많았다. 프론트 엔진에 비해 공기흡입이 잘 이루어지지 않아 엔진과열로 인한 화재의 위험성이 높기 때문. 최근 엔진에는 공랭식 스쿠터에서나 볼 수 있는 방식. 이쪽도 엔진이 운전석 전방아래에 위치해서 전방에서 차가운 공기를 맞을 수 있는 다른 형식에 비해 차체에 가려지는 RR에 가까운 특성을 가지기 때문에 이런 형식을 사용한다.
수동변속기에 한해 변속기의 내구성이 떨어진다는 흠이 있다. 운전석과 변속기의 위치상 변속 조작계를 길게 뽑을 수밖에 없는데, 조작전달계통의 탄성, 중량 등으로 인해 튼튼하게 설계할수록 조작난이도가 올라갈 수밖에 없기 때문에 조작난이도와 내구성 사이에서 타협을 봐야 하기 때문. 변속레버와 변속기의 거리가 멀지 않은 일반 승용차에서는 별로 부각되지 않지만, 축이 긴 버스에서 많이 부각된다. 단 핑거시프트[10] 수동변속기를 쓰는 일본 버스는 이런 걱정이 덜하다.
2. 특징
2.1. 장점
가속 트랙션이 매우 뛰어나다. 가속 시 뒷바퀴에 하중이 걸리는 것과 차량 자체의 무게중심이 뒤에 있는 것이 합쳐져 사륜구동을 제외한 사륜 차량의 구동방식중에서 가장 뛰어난 가속 트랙션을 얻을 수 있다.또한 선회 시 발생하는 요 모멘트는 후륜을 축으로 발생하는데, 무게중심이 회전축과 가깝기 때문에 관성 모멘트가 적어 쉽게 차량의 머리를 쉽게 돌릴 수 있다. 이는 스포츠 주행에서 차량을 더 공격적으로 제어할 수 있게 해 준다. 앞바퀴의 그립이 크지 않아도 쉽게 후륜을 최대 슬립앵글에 도달시킬 수 있으며 후륜이 그립을 완전히 잃는 상황만 아니라면 최대 슬립앵글에서 벗어나는 움직임도 쉽게 막을 수 있다. 코너링을 해치지 않으며 이득이 되는 수준 만큼의 오버스티어를 유지하기 쉬운 것이다.
차량이 바라보는 방향을 쉽게 조절할 수 있고 가속 트랙션이 뛰어나다는 장점이 합쳐져 스포츠 주행에서 매우 큰 강점을 가진다. RR이 아닌 후륜구동 스포츠카 및 경주용 차량들도 위와 같은 RR의 장점을 이용하기 위해 최대한 후륜쪽으로 무게배분을 한다. MR은 4:6 정도의 무게배분으로 설계되며 스포츠성이 강한 FR 차량들도 엔진을 최대한 뒤로 밀어 FMR 형태를 취하게 된다. 상대적으로 설계 자유도가 높은 포뮬러 1이나 하이퍼카도 4:6에 가까운 무게배분을 맞춘다.
하지만 RR 자체는 후륜 서스펜션 설계 자유도가 떨어지고 뒷타이어에 큰 스트레스를 주는 단점으로 인해 911을 제외하면 양산형 스포츠카, 경주용 레이스카에서 사용하는 모습을 볼 수는 없다. 3:7에 가까운 극단적인 무게 배분을 가졌던 911마저도 세대를 거듭하며 무게중심이 점차 앞으로 이동해 4:6에 가깝게 변하고 있는 추세이다.
2.2. 단점
스포츠 주행에서 장점으로 작용하는 것이 일반적인 양산차에서는 단점으로 작용한다. 최대 그립을 반도 안쓰는 일상주행에서 손쉽게 후륜을 최대 그립상태로 만든다는 특징은 안정성이 최우선인 양산차에는 오히려 독이 된다. 후륜이 쉽게 최대 그립상태가 된다는 것은 그만큼 후륜 그립의 한계를 넘기기 쉽다는 뜻이며 후륜에 가까운 하중이 요 모멘트 형성에 도움을 주던 특징은 후륜이 그립을 완전히 잃고 슬라이딩하기 시작하면 약점으로 작용하게 된다. 스핀이 시작되면 그립이 살아있는 전륜을 축으로 회전하게 되는데 이는 후륜을 축으로 하는 요 모멘트와 정 반대의 경우이기 때문에 후륜에 가까운 무게중심은 관성 모멘트를 키우게 되어 스핀을 멈추기 어렵게 만든다.상술했듯이 스포츠 주행에서도 장점만 있는 것은 아니다. 선회 중 뒷바퀴가 감당해야 할 횡가속도가 크고 한계영역을 쉽게 넘나들게 되며 강한 트랙션을 살려 공격적인 가속을 하기 때문에 후륜 타이어가 큰 부담을 받게 된다. RR을 고집하던 911도 WEC에서 MR 플랫폼을 적용한 911 RSR을 선보이는 등 여러모로 한계가 많은 구동방식이다.
3. 관련 문서
[1]
이 방식을 채택한 차량은 반대로 FF나 FR 차량의 엔진룸 자리가 트렁크 역할이다.
[2]
여기에 대해 이런 유명한 조크가 있다. 비틀을 몰고 가다 차량 이상으로 도로에서 멈춘 운전자가 당황해서 앞 보닛을 여니 엔진이 없었다. '엔진이 어디로 날아갔으니 차가 퍼졌지'라고 하고 있는 순간 조수석의 아내가 트렁크를 열어보고 말했다. '역시 독일인들은 철저해. 이럴 때 쓰라고 트렁크에 예비 엔진을 넣어놨네.'
[3]
PL시리즈 플랫폼.
폭스바겐 트랜스포터의
전륜구동 플랫폼을 세로배치가 되도록 개조하여 만든 플랫폼이다.
[4]
2세대 전용
[5]
거기다 일반적인 자동차는 조향륜을 전륜만 사용하므로 구조도 FF보다 간단해진다.
[6]
2차 대전 직후 유럽이나 일본 등 국가의 경제적인 마이크로카가 대부분 이륜차 엔진을 활용한 RR 구조였던 것에는 이런 특성도 한 몫 했다.
[7]
스티어링 샤프트와 조향 기어 및 타이로드, 타이어가 꺾이는 만큼 여유롭게 파져야 하는 휠 하우스까지.
[8]
대표적인 것이
들로리안 DMC-12. 겉보기엔 평범한 FR 리프트백 같아 보이지만, 1열 바로 뒤의 공간은 통째로 거대한 2.8L V6 엔진이 차지하고 있기 때문에, 수납 공간이라고 부를 만한 곳은 앞의 조그만 Frunk(Front trunk를 의미하는 속어) 뿐이다.
[9]
요즘은 보기 힘든 엔진 형태인데, 컴퓨터 CPU 쿨러와 원리가 비슷하다고 생각하면 이해가 쉽다.
[10]
수동변속레버가 로드(장대)나 철제 와이어로 되어 있는 것이 아니라 변속레버가 변속기에 부착된 공압식 변속장치와 전자식으로 연결되어 있다. 즉 SBW(Shift By Wire) 방식. 그런데 이 방식은 일반적인 와이어케이블이나 로드방식의 수동변속기와 다른데, 고단에서 고속운행 시 급격히 저단으로 낮추려고 시도할 경우 강제로 중립으로 들어가며, 또한 전기 신호를 이용하여 공압으로 변속하기 때문에 시동을 끌 때는 반드시 기어레버를 중립으로 한 상태에서 시동을 꺼야 한다. 시동을 끌 때 자동으로 중립으로 들어가는 기능이 없기 때문이고, 시동이 꺼지면 공압이 들어가지 않기 때문에 기어레버를 조작해도 어떠한 기계적 움직임도 없기 때문이다. 보통 현지에서는 이러한 기어시프트를 핑거시프트, 핑거컨트롤 등으로 부른다.