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프레임 차체

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1. 개요

프레임 차체는 마차에서 유래된 자동차의 초기 구조 방식으로, 차체를 섀시에 볼트 등으로 고정하는 방식이다. 포드 모델 T는 이 방식을 통해 대량 생산을 가능하게 했다. 1930년대부터 일체형 차체 구조가 등장하면서 소형 승용차에 적용되기 시작했고, 컴퓨터 지원 설계 기술 발전과 안전 기능 추가로 일체형 차체 구조가 유리해졌다. 현재는 대형 상업용 차량, 특히 트럭과 일부 SUV에 주로 사용되며, 토요타, 닛산 등에서 프레임 차체 SUV를 생산하고 있다.

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프레임 차체
개요
유형자동차 제작 방식
설명차체와 프레임이 분리되어 제작되는 방식
특징내구성이 높음
충격 흡수 용이
다양한 차체 디자인 적용 가능
무거운 중량
높은 생산 비용
적용 분야트럭
버스
일부 SUV
고급 승용차 (과거)
역사
초기 자동차대부분의 초기 자동차는 프레임 위에 차체를 올리는 방식으로 제작됨
모노코크 차체1930년대 이후 모노코크 차체가 개발되면서 승용차에서는 점차 사라짐
현재현재는 주로 상용차나 일부 SUV에서 사용됨
장점 및 단점
장점높은 내구성과 강성
사고 시 차체 변형이 적어 탑승자 보호에 유리
다양한 차체 디자인을 쉽게 적용 가능
차체 수리 용이
단점무거운 중량으로 인한 연비 저하
높은 생산 비용
진동 및 소음 발생 가능성 높음
차체 높이 증가
적용 사례
트럭대부분의 트럭은 차체 강성 확보를 위해 프레임 차체 방식을 사용
버스승객 수송을 위한 넓은 공간 확보 및 안전을 위해 프레임 차체 방식을 사용
SUV일부 SUV는 오프로드 주행 성능 향상을 위해 프레임 차체 방식을 사용 (예: 지프 랭글러, 랜드로버 디펜더)
과거의 고급 승용차롤스로이스, 캐딜락 등 과거 고급 승용차는 승차감 향상과 다양한 디자인 적용을 위해 프레임 차체 방식을 사용
기타
관련 용어모노코크 차체
스페이스 프레임

2. 역사

차체 온 프레임(Body-on-frame) 방식은 마차에서 유래된 자동차의 초기 구조 방식이다. 포드 모델 T는 이러한 방식을 채택하여 대량 생산을 용이하게 했다.[2]

2. 1. 초기 발전

포드 모델 T는 마차에서 이어져 온 차체 온 프레임 방식을 채택하여, 이동 조립 라인에서 대량 생산을 용이하게 했다.[2] 강철 사다리형 및 X형 섀시를 사용하여 여러 차량이 섀시와 구동계를 공유하면서 차체와 내부를 비교적 쉽게 변경할 수 있었고, 그로 인해 비용을 절감하고 설계 시간을 최소화할 수 있었다.

차체를 장착하기 전의 모델 T 섀시


시간이 지나면서 컴퓨터 지원 설계의 도움을 받아, 일체형 차체 구조 기술이 경제적으로 실행 가능해졌다.[3] 또한, 현대적인 편의 기능, 고급 기능, 파워 보조 기능, 차량의 광범위한 안전 보강 기능이 모두 상당한 무게를 더했고, 일체형 차체 구조로 이를 상쇄하는 능력이 유리하다는 것이 입증되었다.

1930년대 말까지 소수의 소형 승용차가 일체형 차체 구조로 전환했다. 이 추세는 시트로엥 트랙션 아방(1934) 및 1935년에 출시된 오펠 올림피아(제너럴 모터스 디자인)와 단명한 크라이슬러 에어플로우와 같은 자동차에서 시작되었다. 트럭, 버스 제조업체, 대량 생산되지 않는 대형 자동차 또는 미국에서 제작된 차량은 "전통적인" 프레임에 별도의 차체를 계속 사용했다.



차체 온 프레임은 대형 상업용 차량(특히 트럭 및 일부 스포츠 유틸리티 차량(SUV)과 같이 무거운 짐을 싣거나 견인하도록 설계된 차량)에 선호되는 구조 방식이지만, 생산량이 증가함에 따라 점점 더 많은 수의 SUV 및 크로스오버 SUV가 일체형 차체 프레임으로 전환하고 있다. 대량 생산 제조업체인 포드 자동차 회사, 제너럴 모터스, 크라이슬러는 진정한 차체 온 프레임 SUV를 포기하고, 판매량이 허락하는 경우, 보다 효율적인 일체형 차체 구조를 선택하고 있다.[4] 토요타는 현재 4Runner, Sequoia, Land Cruiser, 렉서스 GX, 렉서스 LX를 생산하며, 차체 온 프레임 SUV를 가장 많이 생산하고 있으며, 닛산이 Patrol, Armada, Infiniti QX56/80로 그 뒤를 잇고 있다.[5]

2. 2. 전환기의 변화

컴퓨터 지원 설계의 발전으로 일체형 차체 구조 기술이 경제적으로 실행 가능해졌다.[3] 현대적인 편의 기능, 고급 기능, 파워 보조 기능, 차량의 안전 보강 기능 등이 추가되면서 무게가 증가했고, 일체형 차체 구조는 이러한 무게 증가를 상쇄하는 데 유리했다.

2. 3. 현재의 경향

트럭, 버스, 대량 생산되지 않는 대형 자동차 또는 미국에서 제작된 차량은 "전통적인" 프레임에 별도의 차체를 계속 사용했다. 차체 온 프레임은 대형 상업용 차량, 특히 트럭 및 일부 스포츠 유틸리티 차량(SUV)과 같이 무거운 짐을 싣거나 견인하도록 설계된 차량에 선호되는 구조 방식이다. 하지만 생산량이 증가함에 따라 점점 더 많은 수의 SUV 및 크로스오버 SUV가 일체형 차체 프레임으로 전환하고 있다. 포드 자동차 회사, 제너럴 모터스, 크라이슬러는 판매량이 허락하는 경우, 보다 효율적인 일체형 차체 구조를 선택하고 있다.[4] 토요타는 4Runner, Sequoia, Land Cruiser, 렉서스 GX, 렉서스 LX를 생산하며 차체 온 프레임 SUV를 가장 많이 생산하고 있으며, 닛산이 Patrol, Armada, Infiniti QX56/80로 그 뒤를 잇고 있다.[5]

3. 차체 온 프레임 방식 차량 예시

프레임 차체 구조를 가진 SUV 및 경량 픽업 트럭 목록이다.

차종하위 차종
SUV/왜건
소형 MPV미쓰비시 징거
중형 MPV토요타 이노바 (2021년까지), 이스즈 팬더
픽업 트럭


3. 1. SUV/왜건

프레임 차체를 사용하는 SUV/왜건에는 다음과 같은 차종이 있다.

  • 소형 SUV: 스즈키 짐니

  • 중형 SUV

제조사차량
토요타토요타 4Runner
이네오스이네오스 그레나디어
토요타토요타 포튜너
토요타토요타 랜드 크루저 프라도
렉서스렉서스 GX
미쓰비시미쓰비시 파제로 스포츠
닛산닛산 테라
쌍용쌍용 렉스턴
이스즈이스즈 MU-X
지프지프 랭글러
포드포드 브롱코
포드포드 에베레스트
포드포드 익스플로러 (2010년까지)
기아기아 모하비
메르세데스-벤츠메르세데스-벤츠 G-클래스
머큐리머큐리 마운티니어
링컨링컨 에비에이터 (2005년까지)
쉐보레쉐보레 트레일블레이저 (2009년까지)
LDVLDV D90
탱크탱크 300
탱크탱크 500


  • 대형 SUV

제조사차량
토요타토요타 랜드 크루저, 토요타 세쿼이아
렉서스렉서스 LX
캐딜락캐딜락 에스컬레이드 (ESV)
쉐보레쉐보레 서버번, 쉐보레 타호
홍치홍치 LS7
닛산닛산 패트롤, 닛산 아르마다
GMCGMC 허머 EV, GMC 유콘 (XL)
지프지프 왜고니어 (그랜드 왜고니어)
포드포드 익스페디션 (EL/Max)
링컨링컨 내비게이터 (L)
양왕양왕 U8
인피니티인피니티 QX80


3. 1. 1. 소형 SUV

스즈키 짐니는 프레임 차체를 쓰는 소형 SUV이다.

3. 1. 2. 중형 SUV

제조사차량
토요타토요타 4Runner
이네오스이네오스 그레나디어
토요타토요타 포튜너
토요타토요타 랜드 크루저 프라도
렉서스렉서스 GX
미쓰비시미쓰비시 파제로 스포츠
닛산닛산 테라
쌍용쌍용 렉스턴
이스즈이스즈 MU-X
지프지프 랭글러
포드포드 브롱코
포드포드 에베레스트
포드포드 익스플로러 (2010년까지)
기아기아 모하비
메르세데스-벤츠메르세데스-벤츠 G-클래스
머큐리머큐리 마운티니어
링컨링컨 에비에이터 (2005년까지)
쉐보레쉐보레 트레일블레이저 (2009년까지)
LDVLDV D90
탱크탱크 300
탱크탱크 500


3. 1. 3. 대형 SUV

제조사차량
토요타토요타 랜드 크루저, 토요타 세쿼이아
렉서스렉서스 LX
캐딜락캐딜락 에스컬레이드 (ESV)
쉐보레쉐보레 서버번, 쉐보레 타호
홍치홍치 LS7
닛산닛산 패트롤, 닛산 아르마다
GMCGMC 허머 EV, GMC 유콘 (XL)
지프지프 왜고니어 (그랜드 왜고니어)
포드포드 익스페디션 (EL/Max)
링컨링컨 내비게이터 (L)
양왕양왕 U8
인피니티인피니티 QX80


3. 1. 4. 소형 MPV

미쓰비시 징거는 소형 MPV에 해당하는 프레임 차체를 사용한다.

3. 1. 5. 중형 MPV


  • 토요타 이노바 (2021년까지)
  • 이스즈 팬더

3. 2. 픽업 트럭

픽업 트럭은 프레임 차체를 기반으로 제작되는 경우가 많다. 픽업 트럭은 크게 중형과 대형으로 나뉜다.

중형 픽업 트럭에는 홀덴 콜로라도, 포드 레인저, GMC 캐니언, 이스즈 D-맥스, 르노 알래스칸, 쌍용 무쏘, 토요타 하이럭스, 토요타 키장, 토요타 타코마, 마쓰다 BT-50, 미쓰비시 트라이톤, 닛산 프론티어, 닛산 나바라, 지프 글래디에이터, 폭스바겐 아마록, LDV T60, GWM Ute Cannon 등이 있다.

대형 픽업 트럭에는 쉐보레 실버라도, 포드 F-시리즈, GMC 허머 EV, GMC 시에라, 닛산 타이탄, 램 픽업, 토요타 툰드라 등이 있다.

3. 2. 1. 중형 픽업 트럭

차종제조사출시 기간
홀덴 콜로라도홀덴2008년~현재
포드 레인저포드1982년~현재
GMC 캐니언GMC2004년~현재
이스즈 D-맥스이스즈2002년~현재
르노 알래스칸르노2017년~현재
쌍용 무쏘쌍용자동차1993년~2005년
토요타 하이럭스토요타1968년~현재
토요타 키장토요타1977년~2004년
토요타 타코마토요타1995년~현재
마쓰다 BT-50마쓰다2006년~현재
미쓰비시 트라이톤미쓰비시1978년~현재
닛산 프론티어닛산1997년~현재
닛산 나바라닛산1985년~현재
지프 글래디에이터지프2019년~현재
폭스바겐 아마록폭스바겐2010년~현재
LDV T60LDV2016년~현재
GWM Ute Cannon그레이트 월2019년~현재


3. 2. 2. 대형 픽업 트럭

참조

[1] 서적 A History of Coachbuilding Cassell 1962
[2] 뉴스 Great Moments in Body-on-Frame Car Construction https://www.wsj.com/[...] WSJ 2014-05-02
[3] 뉴스 Framing the question http://www.findartic[...] Findarticles.com 2009-12-08
[4] 웹사이트 Car Reviews, New and Used Car Prices, Photos and Videos - MSN Autos http://editorial.aut[...] 2018-04-10
[5] 웹사이트 Toyota reaffirms commitment to body-on-frame SUVs http://www.autoblog.[...] 2018-04-10
[6] 웹사이트 Austin A40 Sports http://www.austinmem[...] Austin Memories



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