모터로이드 - Motoroid

[Motoroid / Tech]

금호타이어가 타이어 디지털 트윈 시스템 구축을 완료하고 제품 개발 디지털 전환을 본격 추진한다고 밝혔다. 

금호타이어는 급변하는 모빌리티 산업의 변화에 발빠르게 대응하기 위해 2021년 타이어 개발 프로세스의 디지털 전환을 선언한 뒤, 센서를 적용한 스마트 타이어 개발을 비롯하여 CAE 기술, 디지털 기술과 인공지능 기술을 융합한 디지털 트윈 시스템 구축에 힘써왔다.

타이어 디지털 트윈 기술은 기존의 제품개발 프로세스인 실물 제품 개발 방식에서 디지털 공간 상에 개발 과정을 구현한 가상 제품 개발로 전환하는 방법을 제공한다. 신규 타이어 개발 프로세스는 디지털 기반으로 여러 버전의 타이어 제품도면을 자동으로 설계하고 빅데이터 및 FEM 성능 예측을 자동으로 수행하여 버전을 선별하고 인공지능 기반의 최적 설계를 통해 최종 버전을 산출한 다음, 차량 동역학 해석 기반의 가상 평가를 통해 타이어 성능을 최종 검증하는 과정을 거친다.

타이어는 회전저항, 제동, 마모, 승차감, 소음진동 등의 주행 성능을 만족시키기 위해 제품 컴파운드, 패턴, 구조, 형상 등의 설계인자들을 최적으로 디자인하는 기술이 매우 중요하다. 금호타이어는 타이어 디지털 트윈 기술을 통해 전반적인 제품 개발 프로세스의 혁신을 유도함으로써 제품 개발 기간 단축, 제품 성능 향상, 개발 비용 절감 등에 획기적으로 기여할 것으로 기대된다.

관련해 김기운 VPD 센터장은 "금호타이어는 안전하고 편리한 미래를 목표로 모빌리티의 전환에 동참하고 있다. 금호타이어는 미래지향적인 선진 개발 환경을 바탕으로 기술 집약적인 제품 개발에 힘쓰며 기술 경쟁력 확보에 노력을 다할 것"이라 전했다. 

금호타이어는 향후 타이어 트윈 기술을 클라우드 시스템 환경으로 전환하여 타이어 설계자가 누구나 언제나 어디서나 동일한 기준으로 사용할 수 있도록 하며, 빅데이터 및 수치해석 기반의 성능예측 시스템 개선, 차량 동역학 해석과 연계한 드라이빙 시뮬레이터 기술 도입 등으로 디지털 전환을 고도화 시킬 계획이다.

[차진재 기자 = 8wlswo8@naver.com] <저작권자 (c) 모터로이드 무단 전재 및 재배포 금지> 

[Motoroid / Tech]

현대차·기아가 일반적인 도장 공정 없이도 매끄러운 차체 표면이 유지되는 동시에 높은 수준의 강도를 확보할 수 있는 '무도장 복합재 성형 기술' 양산에 성공했다고 밝혔다. 

해당 제조 공법은 현대차 전동화 비즈니스 플랫폼 모델 ‘ST1 카고’의 루프 스포일러에 최초 적용됐다. 무도장 복합재 성형 기술은 플라스틱 복합재를 활용, 별도의 도장 작업없이 차량 외관 부품을 생산할 수 있는 차세대 제조 공법이다.

가장 큰 특징으로는 일반적 자동차 도장 공정을 대체하기 위해 투명층과 컬러층이 적층된 컬러 원소재를 활용, 생산 과정에서의 탄소배출 저감 효과를 극대화한다는 점이다.

우선 컬러가 입혀진 원소재를 가열해 연화시킨 뒤 금형 위에 올려 루프 스포일러 모양의 외관 성형물을 제작한다. 이후 특정 이상의 강도 확보를 위해 성형물 안쪽에 열경화성 소재인 폴리우레탄과 유리 섬유를 도포한 뒤 금형으로 다시 누르는 과정을 거쳐 최종 제품을 완성한다.

기존에는 루프 스포일러를 제작하기 위해 차체 도장과 동일한 도장 및 샌딩 작업이 필요했지만 무도장 복합재 성형기술을 활용하면 이러한 도장 과정을 생략할 수 있게 된다. 차체 도장 공장은 자동차 제조 공정 가운데 에너지 소비량 40%를 차지할 정도로 가장 높다.

도장 품질 측면에서도 일반 도장 기법 대비 높은 수준의 광택은 물론 균일하면서도 풍부한 발색 구현이 가능하다는 장점이 있다. 컬러 원소재를 사용했기 때문에 가벼운 손상이 나더라도 상처 부위에 원색 그대로의 색상이 유지된다는 점도 이점이다.

게다가 이 기술에 적용된 복합 소재는 기존 공법으로 제작되던 루프 스포일러 소재인 섬유 강화 플라스틱 대비 20% 이상 무게가 가벼워 전비 향상에도 도움이 된다.

현대차∙기아는 무도장 복합소재 기술이 성형 자유도가 높고 다채로운 컬러 구현이 가능해 다품종 소량 생산이 필요한 부품에 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 내다봤다. 무도장 복합재 성형 기술을 한 단계 더 발전시켜 후드 패널 등과 같은 차체 부품 제작에도 적용해 다양한 소비자 니즈를 충족시킨다는 계획이다.

관련해 현대차·기아 관계자는 "무도장 복합재 성형 기법은 고객의 기호와 목적에 맞는 맞춤형 모빌리티를 제공하기 위한 현대차그룹의 제조 기술 연구의 결과물”이라며 “제조 공법의 혁신을 통해 생산 유연성과 높은 상품성을 확보하는 동시에 에너지 사용 절감에도 기여할 수 있도록 노력하겠다"라고 전했다. 

[차진재 기자 = 8wlswo8@naver.com] <저작권자 (c) 모터로이드 무단 전재 및 재배포 금지> 

[Motoroid / Report]

전기차 배터리 보호, 항속 거리 증대, 주행 성능 향상, PBV 차량 승하차 편의성 향상 등 다양한 목적에 따라 차량 높이가 자동 조절되는 시스템이 시장에 나올 전망이다. 

현대모비스는 거친 노면이나 고속도로, 주차장 등 다양한 환경에서 적용이 가능한 '차량 높이 자동조절시스템(ELC)'을 현대차와 공동으로 개발했다. 양사는 시험 차량에 이 시스템을 장착해 기술 신뢰성과 부품 내구성 검증 작업 등을 진행 중이다. 

특히 해당 시스템은 전기차나 PBV 뿐 아니라 고성능 차량에 적합한 기술로 관련 시장 확대에 따라 차량 주행 성능은 물론 경제성과 안전성, 사용자 편의성을 한층 높여줄 수 있을 것으로 기대된다. 
 
구체적으로 주행 상황에 맞게 위아래로 최대 60mm까지 차량 높이를 조절할 수 있으며, 전동식 유압 펌프를 이용해 차량의 전륜과 후륜, 네 바퀴 모두에서 높낮이 조절을 할 수 있는 것이 특징이다. 

차량의 높낮이는 주행 속도, 적재량에 따른 차량 높이 변화 등을 센서가 감지해 자동으로 조절되며, 사용자의 필요에 따라 수동 조작도 가능하다. 향후 전방 노면 스캔 카메라와 내비게이션 정보와의 연동을 통한 차량 높이 조절 기술도 개발할 계획이다.
 
차량에서 높낮이를 조절해 얻을 수 있는 효과는 꽤나 다양하다. 특히 전기차의 경우 차량 높이를 올려 차체 바닥에 깔리는 고전압 배터리를 보호할 수 있다는 장점이 있다. 

도로 연석이나 비포장 도로와 같은 거친 노면, 과속 방지턱 등에 차량 바닥이 긁혀 손상되는 위험을 덜 수 있는 것이다. 또한 고속 주행 시 차량 높이를 낮춰 공기 저항을 최소화해 차량의 항속 거리를 늘리는 효과도 있다. 특히 고성능차의 경우 낮아진 무게 중심으로 차량의 주행 성능 향상도 기대된다.

해당 시스템을 PBV 차량에 적용할 경우 차량의 도어 개폐 정보에 따라 차량 높이를 낮춰 짐을 싣고 내릴 때나 승객이 차량에 오르고 내릴 때 편의성을 높일 수 있다. PBV의 특성상 무거운 짐을 싣거나 많은 승객이 탑승했을 때에도 차량의 처짐 없이 차고를 적절한 높이로 유지할 수도 있다.
 
차량 높이 조절시스템은 고가의 에어 서스펜션에서 기대할 수 있는 차량 하체 보호, 연비 및 전비 개선, 승하차시 편의성 향상, 차량 높이 유지 등의 기능을 그대로 구현할 수 있는 장점을 제공할 것으로 기대된다. 

현대모비스는 차량의 목적과 사용자의 필요에 맞는 미래 모빌리티 핵심 기술 경쟁력을 확보하기 위해 연구개발 역량을 키운다는 방침이며, 특히 자율주행 센서, 제동, 조향, 현가, 램프 등을 결합한 모빌리티 통합 솔루션을 제공하기 위해 소프트웨어와 반도체 역량 확보에 주력하고 있다.

[차진재 기자 = 8wlswo8@naver.com] <저작권자 (c) 모터로이드 무단 전재 및 재배포 금지>