스토닉 (사진=기아차 제공)
27일 경기 화성에 있는 현대기아자동차 남양기술연구소의 파이롯트센터를 찾았다.
파이롯트센터는 신차가 양산되기 전에 실제로 시작차, PILOT 차량을 제작해 향후 신차가 원활하게 양산될 수 있도록 품질을 개선하고 확보하는 활동을 담당하는 곳이다.
현대기아차 품질경영의 상징이기도 한 파이롯트센터, 그 안에서도 차체의 강성과 기능을 분석하고 평가·관리하는 '종합품질확보동'을 방문했다.
종합품질확보동 내 차체품질확보실은 현대기아차의 차체 품질과 관련된 연구, 시험을 진행함으로써 결과적으로 향후 양산되는 차량이 높은 품질을 확보하는데 기여하는 곳으로, 대형 3D 스캐너와 고속 카메라 등을 활용해 차체를 정밀 분석하는 등 다양한 실험을 진행한다.
'차체 품질 측정실'로 이동하자, 높이가 5m 가까이 되는 큰 상자 모양의 측정 장비가 눈에 들어왔다. 측정 장비의 안쪽에는 기아차의 소형 SUV 스토닉의 차체가 놓여있고, 차체 양 옆으로는 카메라가 탑재된 스캐너 로봇 2대가 작동을 기다리고 있었다.
담당 연구원은 "해당 측정 장비는 현대차그룹이 완성차업계 세계 최초로 도입한 비접촉(광학식) 3D 자동 스캐너로, 카메라가 달린 로봇 2대가 차체, 완성차를 스캔·측정한다"고 설명했다.
장비를 작동시키자 안쪽에 있는 스토닉 차체가 앞쪽으로 움직이기 시작했다. 동시에 긴 팔의 모양을 한 로봇들이 절도 있게 관절을 꺾어가며 차체를 스캔하기 시작했다.
로봇들은 차체의 위, 옆, 아래로 현란하게 움직이며 LED 광원을 발사했다. 스토닉 차체가 맨 앞까지 이동해 움직임을 멈출 때까지 로봇들은 차체 구석구석을 카메라에 온전히 담기 위해 분주하게 움직였다.
3D 스캐너를 이용한 차체 품질 측정은 차체가 설계 도면대로 제작됐는지 확인함으로써 차체의 종합적인 품질을 점검·개선하는 것을 목적으로 한다고 기아차 관계자는 설명했다.
장비 옆에 있는 모니터를 통해 방금 촬영한 차체가 3D 이미지로 구현된 것을 확인할 수 있었다. 3D 차체 이미지에 초록색, 노랑색, 빨강색이 표시된 것이 보였고, 거의 대부분이 초록색 모양을 나타냈다.
담당 연구원은 "촬영한 차체가 설계 도면 또는 이전 단계의 차체와 비교해 어떤 부분에서 얼마나 다른지 확연하게 알 수 있다"며, "허용치 이내로 일치하면 초록색으로 표시되고, 그 이상으로 차이가 나면 정도에 따라 노랑과 빨강으로 나타난다"고 설명했다. 또, "이후 노랑색과 빨간색이 나타난 차체 부분을 개선해 다시 촬영하는 작업을 반복한다"고 덧붙였다.
현대기아차는 차체(BIW)부터 설계 도면으로 처음 만드는 시작차(Prototype)를 거쳐 완성차에 이르기까지의 모든 과정에 자동 스캐닝 시스템을 도입해 차체 품질을 관리해나가고 있다.
기아차가 새롭게 선보이는 소형 SUV 스토닉 역시 이와 같은 수 차례의 차체 품질 측정과 검증을 거쳤다.
다음으로, '차체 강성 평가장' 과 'BSR 이음 평가장'을 찾았다.
BSR 이음 평가장은 진동으로 발생하는 국부적인 소음(BSR)을 측정해 정밀 분석하는 시험실으로, BSR은 공진에 기인한 울림음(Buzz), 마찰에 기인한 마찰음(Squeak), 충격으로 발생하는 떨림음(Rattle)을 의미한다.
연구원에 설명에 따르면, 현대기아차는 체계적인 가진 시험 환경 구축을 위해 시험실을 방음·방진 구조로 조성했고, 내부에는 국내 최초로 '전자식 6축 가진기'를 도입했다. 또, 가진기의 6개 축이 독립적으로 움직이도록 설정하고 울붕불퉁한 길이나 쭉 뻗은 고속도로 등 실제 도로같은 주행 모드를 다양하게 재현할 수 있도록 했다.
유리창 너머로 보이는 시험실 안쪽에서 시험을 실시하고 있는 차체를 볼 수 있었다. 차체 아래의 축들이 위아래로 격렬히 움직이자, 가진기 위에 놓인 차체가 험로를 주행하듯 위아래로 요동쳤다.
여기에 정확한 계측을 위해 마이크로폰, 내시경, 음향카메라 등 다양한 장비가 동원되고, 시험 결과 일정 수준 이상의 소음이 감지되면 소음의 원인을 추적·분석해 이를 개선함으로써 주행·감성 품질을 향상시킨다.
차체 강성 평가장은 후드, 도어, 트렁크 등 무빙 파트의 동적 움직임과 움직임의 정도를 측정해 차체와 무빙 파트의 기능 품질을 평가하고 점검하는 곳이다.
시험은 차량 외관에 100여 개의 측정용 스티커를 붙이고, 트렁크와 도어의 움직임을 3D 고속 카메라로 촬영하는 방식으로 진행된다. 스티커의 움직임을 분석해 차량 무빙 파트의 개폐 성능을 정밀하게 검증하는 것이다.
연구원이 후드를 세게 닫자 차량의 전체가 진동하는 모습을 느린 화면으로 확인할 수 있었고, 차체의 어떤 부위가 얼마나 크게 진동하는지도 그래프로 나타났다. 눈으로는 감지하기 어려울 정도의 미세한 차량의 떨림도 초고속 카메라를 이용해 측정하고 분석하는 시험에서 완벽한 차체 품질 확보를 향한 의지를 느낄 수 있었다.
진동으로 인한 소음부터 도어, 트렁크 닫힘으로 인한 차체의 떨림까지 놓치지 않고 개선해 나가는 시험들을 직접 확인하는 의미있는 시간이었다.