현대·기아차, ‘버추얼 개발 프로세스’ 첫 공개... 쏘나타·K5 혁신 디자인 비법

현대·기아자동차가 17일 경기 화성 남양기술연구소의 ‘버추얼 개발 프로세스’를 처음으로 공개했다.

버추얼 개발 프로세스는 다양한 디지털 데이터를 바탕으로 가상의 자동차 모델 혹은 주행 환경 등을 구축해 제작 과정을 대신하는 것을 뜻한다.

원하는 대로 빠르게 디자인을 바꿔 품평까지 진행하고, 실물 시제작 자동차에서 검증하기 힘든 오류 등을 신속히 확인해 제품의 완성도를 높일 수 있는 것으로 평가된다.

최근 혁신적인 디자인으로 인기를 끌고 있는 현대차의 중형 세단 ‘쏘나타’와 같은 급인 기아차의 ‘K5’도 이곳에서 탄생했다. 10월 공개한 현대차의 수소 전용 대형트럭 콘셉트카 ‘넵튠’도 버추얼 개발 프로세스를 거쳤다.

현대·기아차는 앞으로 개발하는 모든 신차에 버추얼 개발 프로세스를 확대 적용할 방침이다. 현실화되면 신차개발 기간은 약 20%, 개발 비용은 연간 15% 정도 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
 

현대·기아자동차의 ‘버추얼 개발 프로세스’ 활용 예상 이미지. [사진=현대·기아자동차 제공]

이를 위해 현대·기아차는 지난 3월 150억원을 투자해 세계 최대 규모의 최첨단 가상현실(VR) 디자인 품평장을 완공한 바 있다. VR 디자인 품평장은 20명이 동시에 VR을 활용해 디자인을 평가하는 것이 가능한 최첨단 시설이다.

이곳에서는 실물 자동차를 보는 것과 똑같이 각도나 조명에 따라 생동감 있게 외부 디자인을 감상할 수 있다. 자동차 안에 들어가 실제 타고 있는 것처럼 실내를 살펴보고 일부 기능을 작동할 수도 있다.

VR 디자인 품평장 내 설치된 36개의 모션캡처 센서 덕분이다. 이 센서는 VR 장비를 착용한 평가자의 위치와 움직임을 1mm 단위로 정밀하게 감지해 평가자가 가상의 환경 속에서 정확하게 디자인을 평할 수 있게 한다.

평가자들은 가상의 공간에서 간단한 버튼 조작만으로 차량의 부품, 재질, 컬러 등을 마음대로 바꿔보며 디자인을 살펴볼 수 있다. 이밖에도 사용성(UX)이나 시공간별 디자인 적합성을 분석해 고객의 눈높이에서 최적 모델을 도출하게 된다.

현대차·기아차 디자인 부문은 조만간 유럽디자인센터, 미국디자인센터, 중국디자인센터, 인도디자인센터 등과 협업할 수 있는 하나의 VR 디자인 평가 시스템도 만들 계획이다. 또한 아이디어 스케치 등 초기 디자인 단계로까지 VR 기술을 점차 확대하고, 실제 모델에 가상의 모델을 투영시켜 평가하는 증강현실(AR) 기술도 도입할 예정이다.

현대차·기아차는 지난해 6월 ‘VR 설계 품질 검증 시스템’도 구축해 그동안 시범 운영해왔다. 시제작 차량의 3차원 설계 데이터로 디지털 차량을 만들어 가상의 환경에서 안전성, 품질, 조작성 등 설계 품질을 검증할 수 있도록 만든 시스템이다.

정확한 설계 데이터를 기반으로 실제 자동차와 100% 일치하는 가상의 3차원(3D) 디지털 자동차를 만드는 셈이다. 기존에도 디지털 차량 평가는 일부 진행됐지만 큰 화면을 통해 2차원(2D) 환경에서 주행 화면을 보는 것에 불과해 실제 차량의 성능을 정밀하게 검증하는 데는 한계가 있었다.

신규 구축된 VR 설계 품질 검증 시스템은 자동차 운행 환경까지 가상으로 구현해 부품 간의 적합성이나 움직임, 간섭, 냉각 성능 등을 입체적으로 살펴볼 수 있게 한다.

이외에 △고속도로, 경사로, 터널 등 다양한 가상 환경 주행을 통한 안전성 △도어, 트렁크, 후드, 와이퍼 등 각 부품의 작동 상태 △운전석의 공간감 및 시야 확인 △연료소비효율 향상을 위한 차량 내외부 공력테스트 △조작 편의성 등의 가상 검증도 할 수 있다. 평가의 정확도가 획기적으로 높아졌다는 뜻이다.

현대차·기아차 설계부문은 추후 생산·조립 라인 설계에도 VR을 도입해 조립성을 검증함으로써 보다 인체공학적이고 효율적인 작업 환경을 만들 방침이다.

알버트 비어만 현대차·기아차 R&D본부 사장은 “버추얼 개발 프로세스 강화는 자동차 산업 패러다임 변화와 고객의 요구에 빠르고 유연하게 대응하기 위한 주요 전략 중 하나”라며 “이를 통해 품질과 수익성을 높여 R&D 투자를 강화하고 미래 모빌리티에 대한 경쟁력을 높일 것”이라고 강조했다.
 

현대·기아자동차의 ‘버추얼 개발 프로세스’ 활용 예상 이미지. [사진=현대·기아자동차 제공]