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롤오버에 대하여

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제목 : 타이어 특성에 따른 SUV 차량전복 해석 기술
글쓴이 : 운영자 작성일자 : 09-06-15 12:14
1. 서론
롤오버는 운전자, 도로, 차량, 주변 환경 등의 인자(Factor)가 복잡하게 작용하는 사고라 할 수 있으며, 이러한 인자들과 롤오버 위험성과의 정확한 상관 관계를 밝히고자 하는 연구가 진행되고 있다. 미국 NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration)에서는 차량 인자인 무게중심 높이와 윤거(Track Width)만으로 정의되는 SSF(Static Stability Factor)를 이용한 롤오버 안전성 등급 프로그램을 2001년 제안하였다.1) 이후 2003년에는 현가장치 특성이나 타이어 특성과 같은 다른 인자가 롤오버 사고에 미치는 영향도 반영할 수 있도록 동적 롤오버 거동 시험을 포함한 롤오버 사고 확율 예측 모델을 제시하여, 2004년 이후 승용차, SUV, 경트럭(Light Trucks) 차종 모델에 대한 롤오버 위험 등급정보를 소비자에게 제공하고 있다.2) 3)
본 고에서는 미국 NHTSA의 롤오버 평가법 내용을 포함하여 연구동향을 설명한 후, 타이어 인자에 따른 차량 롤오버 동특성 해석 연구를 소개하고자 한다.

글 / 성기득, 구태윤 (넥센 타이어)
출처 / 한국자동차공학회 오토저널

2. 차량 전복 (Rollover) 관련 연구 동향
해외의 롤오버 관련 논문 현황을 살펴보면 1990년도부터 꾸준한 연구가 이루어지고 있음을 확인할 수 있다. 이는 해외 시장의 특성상 무게중심이 높은 픽업 차종과 SUV 차종의 판매 비율이 높은 결과로 그에 따른 연구가 활발히 이루어지고 있는 것으로 분석된다. 국내의 경우, 롤오버와 관련하여 2000년대초반까지 롤오버 주행 동특성에 관련한 연구는 거의 이루어지지 않았다가 2004년 이후부터 국내 시장의 SUV 차종 및 RV(Recreational Vehicle) 차종의 관심도가 높아짐에 따라 롤오버 주행 특성에 대한 연구가 진행되어 오고 있다.

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롤오버와 관련된 기술은 크게 롤오버가 발생하였을 경우 승객의 상해를 최소화하는 기술과 롤오버 발생률을 저감하기 위한 기술로 구분할 수 있다. 승객의 상해를 최소화하기 위한 연구는 섀시의 강도를 보강하여 승객 안전 공간을 확보하기 위한 섀시 설계 기술에 관한 연구에 해당한다. 그리고 에어백과 같은 추가적인 보조 안전장치를 장착하여 승객을 보호하는 연구가 이루어지고 있다. 롤오버의 발생률을 저감시키기 위한 기술은 에 나타낸 바와 같이 서스펜션(Suspension)및 브레이크(Brake)의 제어를 통한 자세 제어 시스템을 활용한 첨단 센서 융합 기술, GPS 신호를 이용하여 고속 주행 또는 코너 진입시의 차량상태를 판단하여 운전자에게 알리는 경고 시스템 기술, 현가계의 최적설계를 통한 롤오버 발생 저감 기술, ARP(Active Rollover Protection), AGCS(Active Geometry Control Suspension), EAS(Electronic Self-leveling Air Suspension) 등과 같은 섀시계의 제어 기술이 연구되고 있다. 타이어의 경우, TPMS(Tire Pressure Monitoring System)와 같은 경고 시스템이 개발되어 일부 적용되고 있지만 타이어 자체의 관점에서 롤오버를 평가하고 저감하기 위한 연구는 상대적으로 부족하다 할 수 있다.2년 전에 비한다면. |

3. 미국 NHTSA의 Rollover 평가 동향
이미 1973년 미국 NHTSA는 교통 사고에서 롤오버 현상을 방지할 수 있는 기준을 제정하고자 시도한 바 있다. 그러나 The Motor Vehicle Manufacturers Association (현재의 The Alliance of Automobile Manufacturers)은 차종(Vehicle Type) 규제와 관련됨, 제동력과 핸들링 성능의 저하(Degradation), 거동 시험에서 어려운 문제점 등을 이유로 반대하였다. 당시에 General Motors가 상세 의견을 발표하였는데, NHTSA는 그 내용이 현재에도 의미 있게 받아질 수 있는 것으로 평가하고 있다.

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GM은 롤오버에 영향을 미치는 주인자는 무게중심 높이, 무게중심에서 차륜까지의 수평거리, 타이어 접지면에서 High Tire Friction에 기인한 Large Lateral Force라고 정의하였다. GM은 결론에서 롤오버 관련 안전 기준의 필요는 없으며 그럼에도 불구하고 NHTSA가 관련 기준을 제시하고자 한다면, 모든 차종 모델의 Geometric Stability Measurements (현재의 SSF) 정보를 소비자에게 제공하는 정도여야 한다고 주장했다. 하지만 NHTSA는 이 결론이 많은 소비자들이 상용차가 아닌 일반 승용차로 SUV와 같은 무게 중심이 높은 차를 운전하기 이전 상황에 해당하는 것으로 보고 있다.

NHTSA의 조사 결과, 1991년부터 2001년까지 미국에서 승용차 교통사고 사망자가 4% 증가하였는데, 롤오버 사고로 인한 사망자는 10% 증가한 것으로 나타났다. 1999년에만 롤오버 사고로 10,142명이 목숨을 잃었는데, 특이할 만한 점은 사망자의 80%가 넘는 8,345명이 차량 간 사고에서의 롤오버가 아닌, 차가 도로를 벗어나는 등의 차량 단독 롤오버 사고로 사망했다는 점이다. 이에 따라, NHTSA는 1979년부터 시작한 정면 내충격성 평가(Frontal Crashworthiness Ratings)와 1997년 시작한 측면 충돌 평가(Side Impact Ratings)와 같은 New Car Assessment Program (NCAP)의 일환으로 롤오버와 관련해서도 안전성 평가 기준을 마련하고자 하게 된다.

NHTSA가 2000년 처음 발표한 롤오버 관련 기준은 25년 전 GM의 의견에서와 같이 차량 정적 안정성 인자(Static Stability Factor, SSF)인 무게중심높이(Center of Gravity Height)와 차량 윤거(Half Track Width)의 비 에 따른 것으로, 1994년부터 1997년까지의 100종류 차량 모델에 대한 184,726건의 차량 단독사고 중 36,575건의 롤오버 사고를 분석하여 에서 보는 바와 같은 Linear Regression 사고 예측 모델을 제시한 것이었다. 이 기준이 발표되자 자동차 업계는 롤오버는 운전자와 도로조건의 영향이 더 클 수 있다는 이유로 롤오버 안전성을 SSF로 평가하는 정책에 반대하였으며, 학계와 소비자단체 등도 타이어 특성(Tire Property), 현가장치 특성(Suspension Compliance), 핸들링 특성(Handling Characteristics), 전자제어장치(Antilock Brakes, Electronic Stability Control) 등의 영향을 무시한 SSF만으로의 평가는 너무 단순하다는 반대 의견을 나타냈다. 또한 NHTSA가 선형회귀(Linear Regression) 모형을 사용한 것도 논란이 되었다.

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그러나 롤오버에 미치는 SSF 의 중요성에 관한 NHTSA의 인식은 확고하였다. 2001년에 제안되었던 롤오버 평가 기준 (NHTSA-2000-8298)에 나타난 NHTSA의 입장을 정리하면 다음과 같다.

(1) 롤오버 사고의 95%는 도로를 벗어나거나 무엇인가에 걸려서 전복되는 문제(Tripped Rollover)이며, 단 5%가 차량의 거동만으로 도로 상에서 단독으로 전복되는 사고(On-road Untripped Rollover)인데, Tripped Rollover 상황이 발생한 상태에서 타이어의 Traction은 영향이 없으며 5%의 Untripped Rollover 문제를 위해 동적 거동 시험(Dynamic Maneuver Tests)을 실시해야 하는 지는 선택의 문제이다.

(2) 하지만 이미 1998년 12대의 차로 실시한 시험에서 SSF가 동적 거동 시험 결과를 잘 대변해 주는 것으로 나타난 바 있어서 이와 관련해서도 별도의 거동 시험이 필요 없으며 이는 25년전 GM의 의견과도 일치하는 것이다.

(3) 또한 운전자와 도로조건에 대한 문제에 관하여서도 운전자가 중요한 인자라는 데는 동의하지만 이와 관련해서는 안전벨트 착용과 과속금지 캠페인을 지속적으로 펼치고 있고, 도로조건과 관련해서는 분석해 본 결과 도로조건과 롤오버 사고의 상관관계가 SSF와의 상관관계보다 낮게 나타나 SSF만을 롤오버 평가 기준으로 결정할 수 있다 하겠다.

이와 같은 논란에 대하여 미국 의회는 2001년 NCAP 프로그램의 예산을 지원하면서 NHTSA가 롤오버 평가 과정에 Dynamic Test를 개발 적용할 것을 권고하였으며 National Academy of Sciences (NAS)에 SSF에 근거한 롤오버 평가와 동적 시험에 관한 자문을 받도록 하였다. NAS는 SSF에 의한 롤오버 위험 모델이 물리법칙과 실체 사고 데이터에 기반하여 과학적으로 타당하다고 결론하고, SSF를 Dynamic Test로 바꾸기보다는 Dynamic Test로 SSF를 보완하라고 조언하였다. 또한 롤오버 예측 모델에는 Linear Regression보다는 Logistic Regression 기법을 사용하여 Higher-resolution으로 표현할 것을 제안하였다.

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이에 NHTSA는 롤오버 위험 모델에 SSF에 따른 변수로 Dynamic Test 결과를 포함시키기 위하여 동적 거동 시험법에 관한 업계의 여러 제안을 받아 논의하였다. 여러 시험 방법을 비교한 결과 Lane Change와 Double Lane Change같은 기존의 Closed Loop 시험법은 차량의 바퀴 들림현상(Tip-up)과 같은 롤오버 경향성을 잘 나타내지 못하는 것으로 조사되었으며, Open Loop 시험법인 J-turn시험과 Fishhook 시험법이 롤오버 평가에 적합한 것으로 조사되었으나 J-turn은 재현성에서 부족하여 Fishhook 시험을 포함한 적용한 새로운 롤오버 위험 모델을 에서 보는 바와 같이 제정하였다. 이후 2004년부터의 차량 모델에 대하여 롤오버 안전성 등급을 평가하여 소비자 정보로 제공하고 있다.

NHTSA의 최종 롤오버 평가 기준은 2001년 처음 제안되었던 모델 보다 로지스틱 회귀식으로 구성되어 차량 단독 사고에서의 SSF에 대한 롤오버 사고 확률을 좀더 세밀하게 추정하고 있으며, 같은 SSF 차량 조건에서도 타이어와 서스펜션의 특성에 의한Untripped Rollover 조건에서의 안전성 개념을 포함한 것으로 평가할 수 있다.

NHTSA에서 규정하는 Roll Rate Feedback Fishhook 시험을 이용한 롤오버의 평가 방법은 좌측 또는 우측의 바퀴 들림(Lift) 현상 발생여부에 따라 나눌 수 있다. 먼저 바퀴 들림 현상이 발생하였을 경우, 식 (1)을 이용하여 주행 전복 가능성을 산정하고 롤오버 안전도 등급을 평가한다. 바퀴 들림 현상이 발생하지 않았을 경우에는 식 (2)를 이용하여 주행 전복 가능성을 산정하고 롤오버 안전도 등급을 평가한다. 이를 통하여 NHTSA에서는 롤오버 안전도 등급을 판단하게 된다.

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4. 차량∙타이어 연계 롤오버 해석 기술
미국 NHTSA의 롤오버 안전성 평가에서도 나타난 바와 같이 차량의 롤오버 동특성에는 차량의 설계인자와 함께 타이어 특성이 영향을 미치게 되므로, 차량 개발 단계에서 해당 차량의 롤오버 안전성을 확보할 수 있는 타이어의 설계가 요구된다. 이에 본 장에서는 차량과 타이어를 수학적 모델로 구성하여 차량의 거동을 해석하는 차량동역학 해석기술 기반의 차량∙타이어 연계 롤오버 동특성 해석 기술을 소개하고자 한다.

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은 당사의 차량 및 타이어 연계 롤오버 동특성 해석 과정을 나타낸 것이다. 해석 대상 차량 모델은 Car Maker로부터 제공 받거나 대상 차량의 부품 특성 시험과 차량 하드포인트 스캔을 통한 Reverse Engineering 작업을 통하여 Adams 차량 모델로 구성할 수 있다. 대상 타이어는 당사에서 운용중인 Force & Moment 시험기를 통하여 특성시험을 실시한 후, MF-Tool을 이용하여 타이어 특성 파라미터 Fitting 과정을 거처 Adams에서 사용 가능한 MF(Magic Formula) 타이어 모델을 구성한 후, 시험 모드에 따른 운전자 모델과 시험 조건에 따른 차량의 해석모델을 구성하여 차량의 롤오버 거동을 해석하게 된다. 구성된 차량 모델과 타이어 모델의 특성치를 변경하여 다시 해석하는 방법으로 롤오버 성능을 만족하는 타이어 특성 인자를 분석하게 된다. 타이어모델 구성, 차량 모델 구성, 롤오버 해석 모델 구성 및 해석에 대한 각 단계별 상세 내용을 설명하면 다음과 같다.

4.1 타이어 모델 구성
타이어는 차량의 비선형성을 증가시키는 가장 중요한 인자들 중 하나이며 타이어에서 발생한 힘이 차체의 운동을 발생시키므로 차량의 주행 특성을 예측하는데 있어서 대단히 중요한 요소이다. 롤오버 해석의 경우, 타이어 모델 개발을 위해 차량의 핸들링 특성 관점에서 타이어 특성시험을 실시할 수 있다.

당사에서는 차량 롤오버 해석용으로는 PAC2002 (MF-Tire) 타이어 모델을 사용하고 있다. 에서 보는 바와 같이 MF-Tire 모델을 구성하기 위해 Force & Moment 시험기에서 측정한 데이터를 MF-Tool에 적용하여 커브 피팅 프로세스(Curve Fitting Process)를 실시 후, MF-Tire 5.2 모델로 구성하였다. MF-Tire 5.2 모델을 구성하기 위해서는 측정 데이터의 확보, MF-Tool에 의한 측정값과 커브 피팅 데이터의 비교, 검증 시뮬레이션의 3단계 과정을 수행해야 한다.

4.2 차량 모델 구성
당사에서는 SUV급 대상 차량의 타이어 모델 및 도로노면 모델을 포함한 차량 및 주요 부품의 운동 특성 및 롤오버 주행 동특성 분석을 위하여 VPG(Virtual Proving Ground) 해석 기반 차량동역학 모델을 개발 하였으며, 상용 다물체 동역학 해석 소프트웨어인 MSC/Adams를 이용하여 VPG 해석 기반 차량 동역학 모델을 구성하고 전 차량 모델의 롤오버 주행 동특성 해석을 수행하였다. 이를 위하여 대상 차량을 구성하는 각 단품의 3차원 형상 모델을 바탕으로 단품 모델은 재료 물성치 및 특성값을 부가하여 구성하였다. 또한 각 단품 모델 사이에 구속조건 및 경계조건, 연결 힘 및 운동을 정의하여 기능별 템플릿(Template) 및 서브시스템(Subsystem)을 구성하여 최종적으로 어셈블리(Assembly)를 구성하였다. 이때 스프링, 댐퍼, 부쉬는 별도의 특성시험을 수행하여 실차의 동특성과 비선형성을 반영하고자 하였으며, VPG 차량 모델 구성에 있어서 가장 중요한 타이어의 특성 파라미터는 별도의 타이어 특성시험을 통해 그 데이터를 적용하였고, 대상 차량의 하중 및 다양한 차량 특성 파라미터를 도출하여 정확한 전차량 모델을 구성하였다.

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4.3 롤오버 시험모드에 따른 동특성 해석
NHTSA Roll Rate Feedback Fishhook 시험의 경우, 다양한 장비와 조건을 규정하고 있다. 따라서 앞서 구성한 전 차량 모델에 NHTSA에서 규정하는 각종 하중 조건을 만족하기 위한 추가적인 모델 구성이 필요하다. 추가 구성은 차체 서브시스템에 적용 되었으며, 전방과 후방에 표준 안전바를 모델링 하였다. 그리고 조향 제어 시스템과 데이터 수집 장치, 전원공급 장치를 모델링 하였으며, 후열 좌석에 워터더미를 구성하였다. 또한, 최종적으로 구성한 롤오버 차량동역학 모델에 대한 해석 신뢰도를 향상시키기 위하여 정특성(Kinematics & Compliance) 해석을 수행하였으며, 이를 통해 해석 안정성을 검증하였다.

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NHTSA에서 수행한 롤오버 안정도 평가 방법을 보면, 롤오버의 발생 여부를 판단하는 기준으로 두바퀴 들림(TWL, Two Wheel Lift) 현상을 사용하고 있다. 이것은 선회 시, 운전석 또는 조수석 방향의 두 개의 타이어가 지면에서 떨어져 공중에 들리는 현상을 말한다. 당사에서 구성한 차량동역학 모델의 해석 수행 결과, 첫 번째 선회에서는 모든 타이어가 지면과의 접촉을 유지하였다. 두 번째 선회에서는 전륜 조수석 바퀴가 지면에서 떨어지는 현상이 발생하였으나, 나머지 세 개의 타이어는 지면과의 접촉을 유지하여 롤오버의 판단 기준인 두 바퀴 들림 현상은 발생하지는 않았다.

4.4 차량 인자에 따른 롤오버 동특성 해석
차량동역학 모델을 이용하여 롤오버 해석을 수행할 경우, 실제 시험을 통한 주행 특성 평가의 경우보다 간단하고 빠르게 결과를 분석할 수 있다. 특히, 쉽게 변경하기 어려운 차량의 설계인자들에 대한 영향도를 분석함에 있어서 많은 시간과 비용을 단축할 수 있다. 이에 당사에서는 대상 차량에 대한 롤오버 특성을 분석하고 평가하기 위하여 차량, 타이어의 관점에서 설계변수를 선정하였고, 각각의 설계변수에 대한 해석을 수행하였다.

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해석 결과는 에서 보는 바와 같다. 해석 결과, 두 바퀴 들림 현상은 모든 차속에서 발생하지 않았으며, 속도가 빨라질수록 타이어 수직 방향 힘의 변동 폭이 증가하는 것을 확인하였다.

하중 조건에 대한 해석 결과는 공차 상태의 차량이 가장 안정적인 경향을 보여주었다. 이는 차량의 무게중심의 위치가 가장 낮게 설정되어 있기 때문에 나타난 현상으로 분석되었다. 공차 상태의 타이어 성분 데이터 결과를 보면 모든 타이어가 해석 종료 시까지 지면과의 접촉을 유지하고 있음을 확인할 수 있다. 결론적으로 차량의 무게중심이 낮고 차량의 하중이 낮을수록 안정적임을 확인하였다.

4.5 타이어 인자에 따른 롤오버 동특성 해석
타이어 관점의 설계인자를 선정하여 해석을 수행하였다. 설계인자는 코너링 강성과 최대 선회력으로 선정하였으며, 각 단계의 수행은 ±30%로 설정하였다. 해석 결과는 에서 나타낸 바와 같다. 코너링 강성은 차량의 요 거동에는 영향력이 작게 나타
났다. 반면 롤 거동의 경우, 코너링 강성이 증가하면서 증가하는 경향을 보여주었다.

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특히, 두 번째 선회구간에서 큰 변화를 보여주었다. 코너링 강성을 30% 증가시켰을 경우, 최대 롤 각은 11deg까지 발생하였으며 롤 속도의 값도 가장 크게 나타났다. 타이어 수직 방향 힘의 변화를 측정한 결과, 코너링 강성 30% 증가 시에 두 바퀴 들림 현상이 발생하였다.

다음으로 선회력에 변화에 따른 결과를 분석하였다. 선회력의 따른 결과에서 가장 큰 변화를 보여준 데이터는 횡방향 슬립각으로, 선회력의 최대값을 30% 감소시켰을 때 급격한 증가 현상이 발생하였다. 방향 슬립각의 증가로 차량의 롤 각은 감소하였으나, 차량의 속도가 크게 감소하였고 설정한 선회 주행을 수행하지 못하는 현상이 발생하였다. 반면 선회력이 증가하였을 경우, 차량의 주행궤적 및 횡방향 슬립각, 요 측면에서는 큰 변화를 보여주지 않았다. 롤 각의 경우 가장 큰 값을 보여주었고, 타이어 들림
현상의 발생 가능성이 증가한 것을 확인하였다.

5. 결론
이상에서 미국 NHTSA의 롤오버 평가법 내용을 포함하여 연구동향을 설명한 후, 타이어 인자에 따른 차량 롤오버 동특성 해석 기술을 소개하였다. 본 고에서 소개한 차량∙타이어 연계 롤오버 기초 해석 기술을 확대하여 차량 및 타이어의 구체적이고 다양한 설계변수에 대한 기여도∙민감도 분석에 대한 추가적인 연구가 수행된다면, 차량의 롤오버 안전성 관련 주행 동특성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 고성능 고부가가치 타이어 개발을 실현할 수 있을 것으로 기대된다.

개인투자자의 곱버스 투자 증가했다는데, 하지만 2년 전에 비한다면.

주식시장 하락에 2배 레버리지를 기대하며 투자하는 곱버스(KODEX 200선물인버스2X (KS: 252670 ))에 대한 개인투자자의 순매수가 7월 늘고 있다는 소식을 접하였습니다. 증시가 6월 급락 후 7월 반등하는 가운데, 헤지용으로 또는 폭락 장을 기대하면서 개인의 곱버스 순매수가 늘긴 늘었습니다.

그런데 2년 전에 비한다면 그 규모는 염려할 수준은 아닙니다. 다만 이것만은 유의해야 하겠습니다.

2년 전, 곱버스를 향한 개인의 매수는 광적이었다.

지금 현시점에서 2년 전 증시를 뒤돌아보면, 코로나 사태가 있던 3월만 잠깐 견디면 아름다운 증시였다고 기억하시거나 그렇게 2년 전에 비한다면. | 생각하실 것입니다. 하지만 2년 전 필자의 증시 토크를 기억하시는 분들은 당시 개인투자자 중 상당수가 곱버스와 인버스ETF에 광적으로 투자하고 있는 현실을 개탄하던 필자의 글들도 기억나실 것입니다.

2020년 4월 1일부터 12월 2일까지 곱버스에만 5억 주를 순매수했던 개인투자자는 그해 연말까지 6억 주를 순매수하였지요.

특히 당시 개인투자자는 2020년 4월 초부터 7월 말까지 증시가 급반등하던 시기에 특히 가열차게 순매수하였고 곱버스로만 개인이 순매수한 주식 수는 총 3억 4,439만주, 금액으로는 2조 1,377억 원에 이르렀습니다.

(※ 2021년에도 6월까지 4억 주 넘게 추가 순매수한 것은 자세히 언급하지 않겠습니다.)

곱버스와 인버스 관련 ETF에 개인투자자의 매수세가 비이성적이고 과열 양상이 나타나고 있어 2020년 당시 여러 차례 곱버스와 인버스ETF 투자에 대해 경계하고 유의하라는 글을 적었습니다만, 당시 댓글에는 날카로운 반응이 제법 많았습니다.

“대한민국은 망하고 있단 말이야. 유튜버 아무개 말 들어보면 한국은 끝났어!”

“헤지용으로 투자할 수도 있는 거 아님?”

그리고 주식시장 전체 개인 순매수 규모에서 곱버스나 인버스 관련 ETF 순매수 규모가 상당 비율을 차지하다 보니, 시장에 오래 계신 투자자분들은 이러한 현상을 역으로 개인이 시장을 부정적으로 보고 있으니 상승장이 더 이어질 것 같다고 보시기도 하였습니다.

22년 7월 개인투자자의 곱버스 순매수 규모는 당시에 비하면 매우 작다.

최근 증시 반등 속에 개인투자자의 곱버스 순매수가 이슈화되었습니다. 그런데 그 규모는 과거 2020년에 보았던 개인투자자의 곱버스 순매수 규모에 비하면 귀여운 수준에 불과합니다.

이번 달 7월 초부터 7월 28일 어제까지 개인투자자의 곱버스(KODEX 200선물인버스2X) 순매수 규모는 6,232만주에 금액으로는 1,953억 원 정도입니다. 2년 전 2020년 상승장에서 개인투자자 중 상당수가 광적으로 곱버스와 인버스 관련 ETF를 순매수했던 분위기와 비교하면 매우 작은 수준입니다. 이 대목에서 필자는 개인 곱버스 순매수에 대하여 부정적으로 보았던 시각과는 달리 무리 없는 수준이라 보고 있습니다.

이 정도 수준이라면, 한국 증시를 부정적으로만 보고 증시 급락을 노린 네이키드 곱버스/인버스 투자보다는 헤지용으로 매수했을 가능성이 클 것입니다.

다만, 인버스 관련 ETF를 매수할 때는 이 점은 꼭 기억하셔야 합니다.

곱버스, 인버스ETF : 장기 투자용이 절대 아니다!

코스피200과 곱버스 주가 추이, 비슷한 지수에도 불구 곱버스 가격은 크게 하락

위의 표는 코스피200 지수 차트와 KODEX 200선물인버스2X(곱버스) 주가 차트를 함께 표시한 자료입니다. 현재 코스피200 지수는 2018년 연초 고점과 2020년 여름과 비슷한 위치에 있습니다. 만약 이상적인 환경이었다면 곱버스의 가격은 그대로야 할 것이라 개인투자자분들은 생각하실 것입니다.

하지만, 곱버스 및 인버스 관련 ETF와 같은 파생형 ETF 들은 구조적으로 시간이 흐르면 흐를수록 기준 지수가 같다 하더라도 가격이 하락할 수밖에 없습니다.

그 이유는 파생상품 만기 때마다 롤오버하는 과정에서 롤오버 비용이 발생하기 때문이지요. 그러다 보니 곱버스나 인버스ETF를 장기 보유하게 되면 결국 시간가치가 깎여나가면서 회복할 수 없는 손실이 누적되고 맙니다.

물론 주식시장이 급락할 때 곱버스나 인버스ETF 주가가 갑자기 튀면서 수익을 만들거나 헤지 효과를 만들 수는 있습니다. 하지만 이는 매우 짧은 찰나일 뿐입니다. 수개월 이상 보유하기 시작하면 곱버스 ETF에서 시간가치가 사라지는 것이 보이기 시작하고 1년, 2년 보유하면 그냥 녹아 없어져 버리는 것과 다를 바 없습니다.

비록 개인투자자의 최근 곱버스와 인버스ETF 투자에 대해서 이번에는 나쁘다고는 생각하지 않습니다만, 인버스이든 곱버스이든 이를 가지고 헤지 또는 투자용으로 사용하실 때는 짧게만 사용하셔야 함을 강조해 드리고 싶습니다.

증시가 폭락할지 모른다는 그 적시에 말입니다. 하지만 그 시점을 잡는 건 쉬운 일은 아니지요. 그리고 혹시나 곱버스나 인버스ETF에서 물린 것 같다고 판단되시면 빨리 빠져나오십시오. 그쪽 세계는 “존버”란 없습니다. 그냥 시간의 소용돌이 속에서 가치는 녹아 없어지는 곳이니 말입니다.

2022년 7월 29일 금요일

lovefund이성수 (유니인베스트먼트 대표, CIIA 및 가치투자 처음공부 저자)

[ 증시 토크 애독 감사합니다, 좋아요~추천^^ 부탁드립니다.]

[ “lovefund이성수”에 대한 관심 감사합니다.]

※ 본 자료는 투자자들에게 도움이 될만한 정보를 제공할 목적으로 작성되었으며, 무단복제 및 배포할 수 없습니다. 또한 수치 및 내용의 정확성이나 안전성을 보장할 수 없으며, 어떠한 경우에도 고객의 증권투자 결과에 대한 법적 책임 소재의 증빙자료로 사용될 수 없습니다.

롤오버에 대하여

[동그라미에셋]_선물옵션만기일과 롤오버,기관과 외국인의 롤오버 물량/실물인수도와 현금결제,만기결제

선물옵션매매가 주식과 다른 점은 자신이 보유하고 있는 포지션을

선물옵션만기일이라는 특정일까지 반드시 반대매매를 함으로써

포지션 청산 혹은 대상상품을 인수도 하여야 한다는 것입니다.

선물만기일은 3,6,9,12월 두번째 목요일, 1년의 총 4번 있으며,

옵션만기일은 매월 두번째 목요일이라서 선물만기일과 겹치는 날을 선물옵션만기일(동시만기일)이라고 합니다.

선물옵션매매의 만기정산 방식에는 실물인수도와 현금결제방식이 있습니다.

​ 선물옵션만기일 결제 방식: 실물인수도

​ 선물옵션 실물인수도란 선물옵션만기일에 최종 결제 가격에 해당하는

인수금액과 기초자산인 실물을 직접 교환하여 결제하는 방식을 말하며

거래소가 지정한 창고를 통해 매도자와 매수자가 실물을 인수하게 됩니다.

선물옵션만기일 결제 방식: 현금결제

​ 선물옵션만기일 현금결제란 선물옵션만기일까지 반대매매를 통하여

청산되지 않은 미결제약정에 대하여 만기때 실물을 인수도 하는

대신에 실물과 똑같은 가치의 현금을 수수하는 방법입니다.

주로 지수선물처럼 실체가 없는 선물이나, 상품선물처럼 인수과정이 번거롭고

비용이 많이 발생하는 경우에 현금결제 방식을 이용합니다.

선물옵션만기일 매매시 주의해야 할 점

1. 선물은 현물 지수의 선반영 이다

선물이 먼저 움직인뒤 현물이 움직입니다.

선물지수가 크게 움직이면 현물도 따라 움직입니다.

외국인투자자나 기관은 현물에서 손실을 보면 선물에서 손실을 메꾸는 포지션을 취하기도 합니다.

2.선물옵션만기일이 있는 주에는 매매를 조심하는 것이 좋다

선물옵션만기일이 있는 주에는 변동성이 심합니다.

그렇기 때문에 만기가 껴있는 주에는 손실을 크게 볼 가능성이 높습니다.

3.선물옵션만기일 전에 시황이 중요하다

선물옵션만기일 전에 시황이 하방이었으면, 만기일때 오히려 한번 크게 슛팅이 나올때가 있습니다.

하지만 이때 대박을 2년 전에 비한다면. | 먹을 수 있지만 쫒아가다가 쪽박을 차는 경우가 대부분입니다.


4. 코스피200만 들어가니,코스닥은 안전하다?

선물옵션만기일은 코스닥과 상관이 없다고 생각하면 안됩니다.

코스피에서 거래대금이 빠지면 코스닥에서도 마찬가지로 거래대금이 빠집니다.

기관과 외국인투자자가 코스닥의 대금을 가져와서 코스피에 옮겨 갈 수 도 있고,

코스피 대장주가 죽으면 코스닥 중형주도 같이 움직이기 때문입니다.

옵션만기일 최적의 대응전략

옵션만기일은 옵션투자자들에게는 가장 중요한 날이죠.

엄청난 수익을 얻을 수 있는 절호의 기회도 되지만, 자칫 잘못하면 깡통찰 위험에 직면할 수도 있기 때문입니다.

옵션만기일에는 외가격 옵션이 내가격으로 변하여 큰 수익을 얻느냐,

아니면 내가격이 외가격으로 변하여 엄청난 손실이 되느냐를 판가름 나는 날이기 때문입니다.

옵션만기일에는 주가가 급등락으로 몹시 변동성이 커지는데, 하루에 5~10배의 수익률 차이를 보이기도 합니다.

선물과 옵션이 동시에 만기가 되는 선물옵션동시만기일에는 이 변동성이 더욱 심해지기도 합니다.

옵션만기일에는 어떤 옵션물을 선택하느냐에 따라 수익률이 크게 달라집니다.

장세가 크게 요동치는 오전장에는 비교적 가까운 외가격 옵션의 매매에 주력하다가,

시장이 어느정도 안정권에 접어든다 싶으면 근거리에 있는 외가격대의

콜옵션이나 풋옵션의 매도에 주력하는 것이 좋습니다.

옵션만기일은 수익을 얻을 수 있는 찬스와 손해를 볼 위험이 공존하는 날입니다.

수익률을 극대화하는 것 못지않게 손실관리에도 만전을 기해야 합니다.

선물 롤오버는 만기일날에만 하는 것이다?

선물거래는 주기적으로 만기에 도달합니다.

선물 롤오버는 만기에 다다른 계약의 미결제약정을 새로운 계약으로 이송하는 것을 말합니다

대개의 투자자들은 만기일이 속해있는

만기주나, 만기일 전일 혹은 당일날 롤오버를 진행하지만 반드시 이 시기에만 롤오버를 하는 것은 아닙니다.

롤오버를 미리하거나 만기주에 하거나 하는 것은 개별적인 투자자들이

차익거래 진입시점의 베이시스와 현재 차월물의 베이시스가 어떻게 되느냐에 따라 선택하는 것입니다.

​내가 가진 포지션의 손익과 차월물의 베이시스 등을 고려해서 롤오버 결정하기 때문에 개별 투자자마다 다르고

차익거래 진입시점이 다르고 이익실현 전략이 다르기 때문에 일반적으로

'롤오버는 만기주에 하는 것이다!'라고 딱잘라 말할 수 없습니다.

베이시스를 고려해서 각 투자자들이 가장 유리한 시점을 선택하는 것입니다.

선물 롤오버 물량을 정확하게 알 수 있는 방법

롤오버물량을 정확하게 알 수 있는 방법은 없습니다. 그냥 추정할 수 밖에 없습니다.

기관들의 근월물 청산 규모와 원월물 신규 취득 규모(수량)간의 관계,

그리고 프로그램 차익거래 물량 변화 등을 보고 ' 아~ 이물량은 신규물량이다. 롤오버물량이다'라고 추정하는 것입니다.

그리고 롤오버 물량이 언제 청산 될 것인지는 각 기관들이 베이시스가 청산할 시점에 가장 적합하지 않은지를

판단해서 최적의 시점에 청산하게 되므로 베이시스가 이정도 수준이되면

청산할 가능성이 높다라고 추정할 수 있는 것입니다.

그리고 청산대상이 되는 차익거래 규모를 추산한 이후에

이물량이 어느정도의 현물 주식을 매수 또는 매도해야 되는지를 다시 추산해서

시장에 미치는 영향도를 추정하는 것입니다.

그러니까 지속적으로 차익거래 수량의 일상적인 변화와 이 시점의 베이시스 등을

지속적으로 모니터링을 해야 어느정도 추산이 가능합니다.

그리고 롤오버물량이 어느정도 추산이되면 잔여물량은 선물옵션만기일에 다 쏟아지는 것이 아니라

만기일에도 롤오버되는 수량이 있으므로 과거의추세를 모아 만기일까지 남은 물량이

청산되거나 롤오버 되거나 하는 비중을 적용해서 만기일에 어느정도 청산된다면 지수에

어느정도 영향을 미치겠다라고 계산을 하는 것입니다.

항상 맞는 것은 아니나, 새로운 차익거래,프로그램매매가 반대로 쏟아진다면

그런 추정이 아무런 쓸모가 없어지는 것입니다.


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주린이의 금융 연구기

석유에 투자해보자! 원유선물 ETF (2) TIGER 원유선물Enhanced(H) (130680)

지난번 글에서 KODEX WTI원유선물(H)를 소개드린 적이 있었죠.

오늘은 또다른 원유선물 ETF, " TIGER 원유선물Enhanced(H) " 를 소개드리려고 합니다.

둘 다 환헷지는 하는 것 같은데, Enhanced가 붙어 있네요. 이 ETF는 어떤 차이가 들어있는지 소개드리겠습니다.

⒈ 기본 정보 (2021. 02. 10. 기준)

S&P GSCI Crude Oil Enhanced Index

매매차익에 대하여 15.4%

* 평균 일일거래량은 2021 년 2 월 평균 거래량을 적은 것입니다 .

⒉ 추종지수 설명 (S&P GSCI Crude Oil Enhanced Index)

선물시장 (NYMEX)1 에 상장된 WTI 원유 선물가격의 움직임을 나타내는 지수로서 , 선물투자시 발생 하는 롤오버비용 (Roll over Cost) 을 반영하여 산출

(1) WTI 원유선물의 최근월물과 차근월물의 가격차가 0.5% 미만인 경우 차근월물 (2 번째 근월물 ) 로 롤오버

(2) WTI 원유선물의 최근월물과 차근월물의 가격차가 0.5% 이상인 경우 발생시점에 따라 다음과 같이 롤 오버

⇒ 발생시점이 상반기 (1 월 ~6 월 ) 인 경우 : 당해년도 12 월물로 롤오버

⇒ 발생시점이 하반기 (7 월 ~12 월 ) 인 경우 : 익년도 12 월물로 롤오버

롤오버의 경우 아래에서 더 자세히 다룰 예정입니다.

⒊ 원자재 ETF 주의할 점

원자재 ETF 는 이름에서 보시면 아시겠지만 , 현물이 아니라 “선물” 입니다 .

물론 우리나라의 원자재 ETF 중에 “ TIGER 구리실물 ” 과 같이 , 실제 실물 원자재를 보관하면서 이에 따른 가치를 판매하는 ETF 도 있지만 , 그런 경우는 많지 않습니다 . 특히나 원유는 보관이 굉장히 까다롭기 때문에 실물 ETF 가 거의 없습니다 .

이 ETF도 선물 상품으로, 실제 석유를 창고에 보관해놓고 관리하는 방식으로 운용되는 펀드가 아니며, 해당하는 원자재의 “선물” 상품을 대신 보유하는 개념 입니다 .

그러면 도대체 “ 선물 ” 이 뭐지 ? 라고 생각하시는 분들이 있을 텐데요 , 지금부터 선물이 뭔지 설명드리겠습니다 .

“선물”이란, ‘정해진 날짜’에 ‘어떤 상품’을 ‘정해진 가격’에 양수/ 양도하는 상품 을 말합니다 .

여기서 ‘ 어떤 상품 ’ 에는 주식 , 채권 , 원자재 등등 여러 상품이 들어갈 수 있습니다 . 선물이 무엇을 담느냐에 따라 이 부분이 달라지게 됩니다 .

‘ 정해진 날짜 ’ 는 만기를 말합니다 . 선물 상품의 만기에 도달하면 무조건 해당하는 상품을 거래해야 합니다 . 만약 양수 / 양도를 선택할 수 있는 경우 이는 “ 옵션 “ 이라고 부르는 또다른 금융상품입니다 .

‘ 정해진 가격 ’ 은 , 선물계약을 체결하는 시점에 정하게 됩니다 . 만기가 되었을 때 , 만기 시점에서 실제 그 상품의 가격과 상관없이 ‘ 정해진 가격 ’ 대로 거래해야 합니다 .

그렇다면 선물이 만기에 도달하면 , 양수받을 사람은 석유 실물을 수령해야 하는데요 , 이 ETF 는 그럴 계획이 없습니다 . 실물을 수령하지 않는데요 , 그러면 어떻게 해야 할까요 ?

만기가 다 된 상품을 팔고 만기가 더 남은 선물 상품으로 교체해야 합니다 .

이 과정에서 , 만기가 더 남으면 수요가 더 크기 때문에 대체로 만기가 더 남은 선물상품일수록 가격이 비쌉니다 . 그러므로 교체 과정에서 비용이 발생하죠 . 이를 ”롤오버 비용“ 이라고 합니다 .

원자재마다 롤오버 비용은 다르며 , 원유의 경우 롤오버 비용이 매우 큰 편 입니다 . 왜냐면 실물 보관에 굉장한 비용이 발생하기에 선물 수요가 현물 수요보다 훨씬 크기 때문입니다 .

2020 년 4 월 유가가 대폭락했습니다 . 이 때 선물 만기가 도래하자 급격하게 선물 가격이 폭락하여 , 가격이 음수까지 내려간 적이 있었습니다 . 이 선물 상품을 사면 파는 사람이 돈을 더 줘야 했다는 것입니다 . 이 정도로 원유는 롤오버 비용이 매우 큰 자산으로 유명합니다 .

롤오버 비용은 펀드 운용과정에서 발생한 비용이므로, 순자산가치(NAV) 에 자동 반영 됩니다 .

이 비용 때문에 , 실제 원유 가격의 추이와 원유선물 ETF 의 가격에서 차이가 발생할 수 있습니다 .

아래 그래프를 보면서 설명드리겠습니다 . 위 사진은 TIGER 원유선물 Enhanced 1 년 주가 추이이고 , 아래 사진은 실제 원유 현물 가격의 1 년 주가 추이입니다 .

아래 현물 가격 추이를 보시면 , 이미 코로나 19 이전 수준의 가격을 넘어선 것을 알 수 있습니다 .

하지만 선물 ETF 가격은 코로나19 이전 가격을 전혀 회복하지 못한 상황 입니다 . 이는 코로나 사태로 인해 원유의 4 월 선물가격 대폭락 당시 천문학적인 롤오버 비용이 들면서 이 부분이 ETF 주가에 반영된 것이 직격탄이었습니다 .

원유는 현물이 투자의 가치가 전혀 없습니다 . 우선 산업재로 쓰이는 자원인데다가 , 보관 비용도 매우 많이 들고 까다롭고 , 이 원자재를 산업 가치가 있도록 사용하려면 정제를 하는 등 추가적인 과정이 필요하기 때문에 이에 따라 비용이 또 들어갑니다 . 그렇기 때문에 현물로 수령하는 것이 목적이 아닌 투자자들의 경우 , 현물을 수령하는 것이 전혀 가치가 없기 때문에 만기가 되면 매도량이 늘어나게 됩니다 . 이 때문에 롤오버 비용이 다른 원자재에 비해 많이 들게 되며 , 원유 ETF 에는 이 롤오버 비용이 굉장히 많이 반영 되게 됩니다 .

⒋ TIGER 원유선물Enhanced의 롤오버 방식

앞서서 KODEX WTI 원유선물 (H) 를 소개드릴 때 롤오버를 소개드렸는데요 , KODEX 의 경우 차근원물 ( 바로 다음 달 만기 선물 ) 로 교체하는 방식을 사용(4월 초대형 손실 이후 차근월물이 아닌 두 달 뒤 선물로 거래합니다)했습니다 . 이렇게 하면 그 시점에서의 롤오버비용은 최소화되는 장점이 있습니다 . 그리고 단순한 방식을 사용하기 때문에 수수료가 저렴하다는 장점이 있습니다 . KODEX 의 경우 0.35% 의 수수료를 냅니다 . TIGER 의 0.65% 보다 많이 낮은 수치를 기록하는 것을 볼 수 있습니다 . 하지만, 4월 원유선물 대폭락과 같은 상황에서 꼼짝없이 손실을 봐야 합니다.

그에 반해, TIGER 원유선물 Enhanced 는 , 시장 상황에 따라 롤오버 전략을 달리하는 전략을 취하고 있습니다 . 변동성이 낮은 일반적인 시장에서는 차근원물로 롤오버하지만 , 변동성이 너무 높아지는 경우 만기가 많이 남은 12 월물 선물을 매수하여 한 번에 롤오버합니다 . 이렇게 하여 변동성을 최소화할 수 있습니다 . 단 , 시장 상황에 따른 전략을 수립해야 하므로 수수료가 높아지게 됩니다 .

이런 롤오버 방식은 , 지난 4 월 코로나 폭락장에서 빛을 발했습니다 . 원유 선물의 값이 음의 값까지 갈 정도로 심하게 내려갔던 상황에서 빛을 발했습니다 . 물론 ETF 의 손실 자체는 피할 수 없었으나 타격을 최소화 했습니다 .

원유선물이라는 상품의 특성으로 인해 , 롤오버라는 큰 리스크가 동반된 ETF 입니다 . 수수료를 조금 더 내고 선물 롤오버 리스크를 헷지하는 투자 방법도 좋은 방법이라고 생각합니다 .

원자재 ETF 거래량을 보면 원유선물 ETF가 거래량이 가장 많습니다.

그래서 2종의 원유선물 ETF를 두고 고민을 많이 하실 것 같습니다.

롤오버 전략에서 엄청난 차이를 두고 있으니, 투자자 분들이 생각하기에 현재 시장 흐름에서 어떤 전략이 더 좋은 투자 성과를 낼 수 있을까 고민하시면서 투자하시길 바랍니다.


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