가상공간 달리고 1㎜ 오차도 잡아낸다…첨단 디지털 기술로 신차 개발....

■현대차·기아 남양기술연구소울퉁불퉁 노면 재현해 주행성능 검증치수 정밀 측정으로 신차 품질 향상혁신 기술로 개발 기간 단축 등 효과경기 화성시 현대차·기아 남양기술연구소 드라이빙 시뮬레이터 스튜디오에서 가상주행을 통해 차량의 성능을 점검하고 있다. 사진 제공=현대차1일 찾은 경기 화성시 현대차(005380)·기아(000270) 남양기술연구소 드라이빙 시뮬레이터 스튜디오에 들어서자 270도 곡면 스크린이 등장했다. 내부를 G80의 모습으로 구현한 운전석에 앉아 가속페달을 밟자 전면 스크린에서는 가상의 도로를 따라 차량이 부드럽게 주행을 시작했다.차량 앞좌석만 잘라낸 듯한 모양의 운전석인 콕핏이라 운전면허 스크린 연습을 하는 느낌일 줄 알았지만, 운전대를 꺾으면 차량의 움직임에 맞춰 좌우로 기울어지는 느낌이 생생히 전해졌다. 울퉁불퉁한 노면을 따라 차체로 전해지는 미세한 진동도 현실감 있었다.국내 최대 규모의 자동차 연구개발(R&D) 거점인 현대차·기아의 남양연구소는 실제 도로를 주행하는 느낌을 살리기 위해 남양기술연구소 주행시험장을 1㎜ 단위까지 정밀하게 스캔해 경사와 노면의 요철, 과속방지턱, 아스팔트의 질감까지 재현했으며 현대차그룹의 해외 판매를 위해 유럽·미국 등 주요 시장의 도로까지 구현했다.현대차그룹이 이 같은 시설을 구축한 것은 새로운 기능이 집약된 신차 검증 과정의 효율성을 높이기 위해서다. 지금까진 차량을 개발할 때마다 프로토타입의 시작차를 제작해 시험을 해왔지만, 가상공간 주행을 통해 얻은 정밀한 해석 모델링 데이터를 분석해 차량의 성능을 검증해나가는 것이다.정필영 주행성능컨셉개발팀 책임연구원은 “드라이빙 시뮬레이터는 가상공간에서 차량의 성능 변화를 예측하고 평가하는 것은 물론이고 성능 육성까지 가능한 장비”라고 말했다.경기 화성시 현대차·기아 남양기술연구소 디지털 측정 센터에거 3차원 측정기기가 차량의 후면부의 치수를 재고 있다. 사진 제공=현대차다음으로 찾은 디지털 측정 센터에서는 차량의 차체와 부품의 치수를 정밀하게 재는 작업이 진행되고 있었다. 측정물에 직접 접촉해 좌표값을 읽어낸 후 치수를 재는 3차원 장비인 CMM은 차량 한 대당 1000여 개의 포인트를 측정한다. 이 센터에서는 차량의 뼈대인 바디 스트럭처뿐 아니라 도어와 테일게이트 등 무빙 부품을 검증한다.이 같은 작업은 조립 전후의 품질을 검증하기 위해 진행된다. 설계대로 완벽한 치수로 부품이 제작되고 조립이 이뤄져야 품질 문제가 발생하지 않기 때문이다. 차량의 조립을 마친 이후에 발생한 문제의 원인을 파악하기 위해서도 정밀한 치수 측정은 필수다.한진수 파일롯트품질검증팀장은 “바디부터 의장 부품까지 모든 단계의 측정 데이터를 이미 확보하고 있어 완성차에서 문제가 발견돼도 곧바로 추적해 분석할 수 있다”고 말했다.남양기술연구소 연구원이 노바랩에서 제어기와 기능 검증을 위해 제작된 와이어카에 탑승해 있다. 사진 제공=현대차뒤이어 찾은 노바랩은 차세대 개방형 제어기 검증실이다. 실험실에는 완성된 차량 대신 제어기와 전장 부품을 그대로 연결해둔 와이어카가 서 있었다. 비상등과 기어, 운전대, 브레이크, 공조기 등 최소한의 조작 장치만 남아있었고 수백 개의 배선과 전자 제어 장치, 전장 부품이 빼곡히 연결돼 있었다.노바랩은 차량을 양산하기에 앞서 차량의 기능과 통신 등 전체 시스템이 제대로 작동하는지 확인하는 시설이다. 시험차가 제작되기 전 전체 시스템을 실물로 연결해 점검하는 최초의 단계인 셈이다. 완성된 차에서는 깊숙한 내부에 위치한 제어기를 떼어내기 어려워지는 반면 와이어카에서는 미리 문제점을 파악해 빠르게 수정보완이 가능하다.연구소에서는 정차 상태와 주행 상태 등 다양한 시나리오 기반의 검증이 진행된다. 특히 노면의 마찰력을 만들어내는 타이어와 차량 하중의 영향을 재현하기 위해 차량 구동 부하 장치를 자체 개발해 활용하고 있다.소프트웨어 중심 차량(SDV) 검증셀은 근본부터 달라지고 있는 자동차의 전기전자 구조에 맞춘 시설을 구축했다. 그동안 기능별로 흩어져 있던 수많은 제어기는 고성능 컴퓨터 기반의 존 제어로 통합되고 전원은 기존 12V에서 48V로 바뀌었다. 노바랩은 이런 변화에 대응하기 위한 신규 검증 장비와 기법을 지속적으로 연구하며 차량 검증 역량을 높여나가고 있다.현대차그룹은 남양연구소에 혁신적인 디지털 공법을 대거 적용해 신차 개발의 효율성을 높여나가고 있다. 이는 시간·공간적 제약을 뛰어넘는 디지털 기술을 활용해 제품의 개발 기간을 단축하고 품질을 향상하고 혁신적인 제조 공법을 도입하기 위해서다. 현대차그룹의 R&D 기술은 양산차뿐 아니라 레이싱카와 현대N·제네시스 마그마 등의 고성능 차량 개발에도 활용된다.