현대차·기아 남양기술연구소 디지털 측정센터(DMC)에서 광학식 3D 스캐너를 활용해 차량 부품의 형상과 치수를 정밀 측정하고 있는 모습 [현대차]

“예전에는 테스트용 차를 먼저 만들고 시험했다면, 이제는 가상공간에서 대부분의 검증을 끝낸 뒤 실제 차량을 만듭니다.”

1일 경기도 화성 현대자동차·기아 남양기술연구소에서 만난 한 연구원은 “‘디지털 개발’은 더 이상 미래 기술이 아니라 이미 일상이 됐다”며 이같이 설명했다.

남양기술연구소는 올해 2월 드라이빙 시뮬레이터를 도입한 데 이어 6월에는 ‘첨단모빌리티솔루션동(AMS동)’을 새롭게 구축했다. 그동안 연구소 곳곳에서 시험해온 첨단 장비와 개발 방식을 현대차그룹의 차량 개발 체계에 맞게 최적화하고, 흩어져 있던 디지털 측정센터(DMC)와 적층제조솔루션센터(AMSC) 등 주요 기능을 새 건물 한곳에 모았다.

▶도로를 통째로 옮긴 가상시험장=대표적인 시설은 드라이빙 시뮬레이터다. 고성능 하드웨어와 소프트웨어를 결합해 실내에서 운전자 기반 주행 성능을 평가하는 장비다. 제네시스 G80 실차와 같은 운전석이 설치돼 있었고, 6축 모션 플랫폼과 270도 스크린이 실제 주행 상황을 구현했다.

시뮬레이터는 도로를 그대로 옮겨 놓은 디지털 트윈 기술을 기반으로 요철을 지날 때의 진동과 차체 움직임, 급차선 변경 시 차량이 기우는 느낌까지 실제 차량과 큰 차이를 느끼기 어렵다. 화면만 보는 수준이 아니라 몸 전체가 차량의 움직임을 함께 느끼도록 설계돼 있다. 연구진은 국내 시험로는 물론 해외 주요 시험 코스까지 라이다(LiDAR)로 밀리미터 단위까지 정밀 스캔해 가상 공간에 구현했다.

정필영 주행성능컨셉개발팀 책임매니저는 “유럽이나 미국 도로를 직접 가지 않아도 동일한 환경에서 평가가 가능하다”며 “기존에 한두 달 걸리던 시험을 1~2주 수준으로 줄일 수 있을 것으로 보고 있다”고 말했다.

노바 랩(NOVA Lab)에서 와이어카를 활용해 차량 기능과 제어기 작동 상태를 검증하는 모습. [기아 제공]

▶보이지 않는 품질까지 잡는다=다음으로 이동한 곳은 디지털 측정센터(DMC)다. DMC에서는 차량 한 대당 약 1000개의 측정 포인트를 잡고, 이 데이터를 다시 600~700개의 평가 항목으로 조합한다.

단순히 어느 한 지점이 기준값에 들어오는지를 보는 것이 아니라, 여러 포인트의 거리와 평행도, 좌우 균형을 함께 따져 완성차에서 문제가 생길 가능성을 미리 판단하는 방식이다. 과거에는 사람이 손으로 검사구에 부품을 맞춰보며 확인했다면, 이제는 3D 데이터로 가상 장착을 해보고 문제 원인을 추적한다.

한진수 파이롯트품질검증팀 팀장은 “포인트 하나하나만 보는 것이 아니라 여러 포인트를 조합해 실질적인 품질을 판단한다”며 “외관이 깨끗하게 맞을지, 문이 잘 닫힐지, 소음과 누수가 생기지 않을지 등을 데이터만 보고도 미리 판정할 수 있다”고 설명했다.

3층 적층 제조 솔루션 센터(AMSC)에서는 금속과 수지를 쌓아 부품을 만들고 있었다. 흔히 3D프린팅으로 불리는 적층 제조는 금형 없이 설계 데이터만으로 부품을 만드는 방식이다.

특히, 오래된 포니 부품을 3D 스캔으로 복원한 사례가 눈길을 끌었다. 도면이 남아 있지 않은 부품도 실물을 스캔해 3차원 데이터로 바꾸고, 이를 다시 3D프린팅으로 구현하는 방식이다.

▶제어기 검증, SDV 시대 새 시험법=마지막으로 찾은 곳은 노바 랩(NOVA Lab)이다. 이곳에는 완성차 대신 차체 형태의 테스트 벤치 위에 배선과 제어기, 전장 부품을 연결한 ‘와이어카’가 놓여 있었다. 차체는 없지만 차량의 전기·전자 시스템은 실제와 가깝게 구현했다.

노바 랩에서는 램프, 공조, 시트 같은 기본 기능부터 통신 오류, 저전압·과전압 조건, 암전류, 충전 시퀀스까지 검증한다. 주행 조건도 소형 다이나모미터와 구동 부하 장치를 활용해 차량 속도에 따른 오토 도어락, 회생제동, 운전자 경고 기능까지 확인한다.

이호진 책임매니저는 “통합 제어기가 차량 주요 기능을 담당하면서 개발 복잡성과 검증 난이도도 높아졌다”며 “와이어카 상태에서 SDV 검증을 이어가며 완성도를 높여나갈 계획”이라고 말했다.

정경수 기자