연결 버스는 어떻게 구부러질까, 100년 공학의 결정

핵심 요약

• 승객 수용 능력을 늘리되 높이를 높이지 않기 위해 버스를 두 섹션으로 나누고 중간에 연결점을 두는 연절 버스는 1920년대 초 네덜란드의 포드 모델 T 버스가 최초 사례다.
• 초기 연절 버스는 단순히 차량이 트레일러를 견인하는 형태였으나, 1937년 알파로메오는 수직으로만 움직이는 힌지 방식을 도입했고, 1946년 카이저는 현대적인 수평·수직 연절 방식을 적용한 미국 최초 고속도로용 연절 버스를 개발했다.
• 현대 연절 버스는 크게 두 가지 구조로 나뉜다: 전부에 엔진이 있는 '풀러(puller)' 방식은 중간 차축만 구동하며 관절부가 단순하지만 바닥이 높고, 후부에 엔진이 있는 '푸셔(pusher)' 방식은 뒷부분이 앞부분을 밀어내 더 낮은 바닥을 가능하게 한다.
• 푸셔 버스의 관절부는 원형 베어링으로 만나는 두 개 서브프레임, 댐퍼, 회전대, 벨로우즈, 유연한 전력 공급선으로 구성되며, 댐퍼는 회전 속도를 늦춘다.
• 현대식 댐퍼는 센서와 제어 장치를 갖춘 반능동형으로, 버스의 속도·조향각·관절각을 추적하다가 불안정이 감지되면 댐퍼를 더 견고하게 조정하고, 제어 장치 오작동 시에도 수동 댐핑이 작동하며 관절부 끝에 범퍼 스톱이 있다.
• 고급 시스템은 드라이브 바이 와이어와 연동하여 위험한 상황에서 가속을 줄이고, 고속 주행 시엔 관절부를 경직시키고 저속 회전 시엔 유연하게 해준다.
• 이러한 기술 중 많은 부분이 1952년부터 존재했는데, 허브너는 1952년부터 벨로우즈를 제조했고, 1975년 독일의 FG사가 현대식 저상 연절 버스용 댐퍼 시스템을 발명했으며, 1978년 메르세데스-벤츠 O 305 G가 이 기술을 처음 적용한 후부 엔진 연절 버스가 되었다.
• 연절 버스 관절부의 엔지니어링은 눈에 띄지 않지만 체계적으로 설계되었으며, 세 섹션 버스처럼 두 개 관절부를 가진 버스도 존재하지만 길이 때문에 무궤도 트램처럼 운영된다.