방 한 칸에서 신차 주행…'기술 요람' 현대차 남양연구소 가보니

(화성=연합인포맥스) 윤은별 기자 = "주행 시작합니다." 크지 않은 스튜디오 한 칸, 차량 몸체에서 운전석만 뚝 떼어놓은 '콕핏(조종석)'에 연구원이 앉아있다. 주행이 시작되면 연구원이 핸들을 꺾는 대로 눈앞 대형 화면과 함께 조종석이 움직이면서, 실제 운전할 때의 속도감과 진동, 쏠림 등을 그대로 모사한다.

◇ 가상 도로에서 달리는 가상 프로토타입

1일 현대차 남양기술연구소에서 최초로 공개한 '드라이빙 시뮬레이터'다. 실제 도로를 달리지 않아도 동일한 가상 환경에서 개발 중인 차량을 운전하면서 승차감과 주행 성능을 온몸으로 느낄 수 있도록 개발됐다.

올해 2월부터 가동 중인 이 설비는 갈수록 고도화하는 신차의 성능을 효율적으로 검증하기 위해 만들어졌다.

과거라면 차량을 개발할 때마다 수많은 프로토타입을 만들어서 실제 도로를 달리며 성능을 시험해야 했지만, 드라이빙 시뮬레이터를 통해선 프로토타입과 실제 도로 없이도 빠르고 정밀한 시험이 가능해진 것이다.

시험 중인 차량의 구성, 부품 등을 입력해 가상의 차량을 만든 다음, 가상 도로에서 울퉁불퉁한 노면 등을 달리면서 승차감과 성능이 어떻게 반응하는지 시험하는 식이다.

스튜디오 안에서 연구원이 콕핏에 타고 주행하는 동안, 밖에선 다른 연구원들이 해당 가상 차량의 주행 모습, 진동 데이터 등을 실시간으로 확인할 수 있다.

이를 통해 개발 시간도 크게 단축했다는 것이 현대차의 설명이다. 정필영 책임연구원은 "길게는 1~2개월 걸리던 시연 기간이 일주일 단위로 축소됐다"고 말했다.

무엇보다 공을 들인 것은 가상 도로의 재현 수준이다. 드라이빙 시뮬레이터는 남양연구소의 주행시험장을 1㎜ 단위로 정밀 스캔해 가상의 도로를 만들었다. 노면의 경사와 요철, 과속방지턱, 아스팔트의 질감까지 데이터로 옮겨 담았다. 차후에는 영암, 인제 등의 전용 서킷 도로까지도 구현할 계획이다.

◇ 로봇 팔이 검증하는 신차

남양연구소에는 차량 몸체의 크기 등을 측정·분석하는 데 특화된 디지털 측정 센터(DMC)도 있다.

작업장에 들어서니, 도장이 되기 전인 차량 뼈대를 두고 양쪽에서 거대한 로봇 팔이 이곳저곳에 점을 찍고 있었다. 3차원 측정 장비 CMM인데, 이는 차 한 대당 1천개의 포인트에 대해 치수를 측정한다.

차량이 제작된 도면을 설비에 프로그래밍해, 일치하게 제작됐는지 면밀하게 검증하는 작업이다.

소비자가 차량을 평가할 때 흔히 말하는 '고급감'이 이런 치수가 도면과 맞지 않아, 부품간 어긋나거나 조립이 잘되지 않았을 때 훼손된다고 현대차 측은 설명했다.

이렇게 부품과 몸체의 치수가 도면대로 들어맞지 않으면, 심할 경우 소음이나 누수까지 생길 수 있다.

부품 하나하나를 검증하는 공간도 별도로 마련돼 있었다. 이곳에서는 작업자가 공 모양의 포터블 스캐너를 직접 들어서 차례로 검증한다.

이 밖에도 차 문 같은 무빙 부품의 움직임을 검증하거나 차량 전체를 스캔해 최종 검증하는 작업까지, 수많은 부품이 조합된 완성차의 탄생을 위해 다층적인 검증이 이뤄지고 있었다.

이런 과정에서 수집된 측정 데이터는 다시 AI 학습에 사용돼, 최적의 조립 상태를 찾는 프로그래밍에 사용된다고 현대차는 전했다.

◇ SDV의 산실 노바 랩

남양연구소의 '노바 랩'은 소프트웨어 중심 자동차(SDV) 시대를 준비하고 있었다.

연구실에는 차량 구조의 시설물에 제어기, 전장 부품 등을 연결한 '와이어 카'가 길게 늘어서 있었다. 이는 차량 전체의 전기·전자 시스템을 실물 하드웨어로 구현했다.

검증 셀에서는 각종 주행환경 하에서의 기능 평가와 함께 첨단운전자보조시스템(ADAS)에 대한 테스트가 한창이었다.

SDV 시대로 접어들면서 그동안 기능별로 흩어져 있던 수많은 제어기는 고성능 컴퓨터 기반의 존(Zone) 제어로 통합되고 있다. 전원은 기존 12V에서 48V로, 통신은 CAN에서 고속 이더넷으로 바뀐다.

이처럼 차량의 전원과 통신 체계가 달라지면서, 노바 랩은 이에 대응하기 위해 검증 장비와 기법을 지속해 연구하고 있다고 설명했다.

이렇게 신차 한 대를 개발하는 동안 와이어 카 단계에서만 평균 150~200건의 문제점을 찾아낸다.

김상연 파이롯트전장제어개발팀 파트장은 "실제 차 제작에 앞서 통신 상태나 제어기 간 충돌 등을 미리 발견하고 개선해 SDV의 완성도를 높이고 있다"고 강조했다.

ebyun@yna.co.kr