[이코노미스트 김정훈 기자] “대학교 기구학 교재를 다시 펴보고 가구 박람회까지 찾아갔습니다.”

제네시스가 초대형 플래그십 전기 스포츠유틸리티차량(SUV) GV90의 문을 새롭게 만들면서 자동차 밖에서 답을 찾았다. 기존 자동차에서는 찾아보기 어려운 구조를 구현하기 위해 공작기계와 산업용 로봇에 쓰이는 부품까지 끌어왔다.

지난 28일 인천 영종도 인스파이어 엔터테인먼트 리조트에서는 ‘GV90 테크 데이’가 개최됐다. 이날 개발진이 가장 많은 공을 들여 설명한 기술 중 하나는 GV90의 ‘네오룬 아치 게이트’다. B필러 없이 앞뒤 문이 양쪽으로 열리는 코치 도어다. 지난 8월 미국 샌프란시스코에서 처음 공개됐을 때도 GV90의 외관에서 가장 눈길을 끈 부분이다.

문제는 양산이다. B필러는 자동차의 지붕과 바닥을 연결해 차체 강성을 확보하는 핵심 구조물이다. 이를 없애면서 넓은 개방감과 안전성을 동시에 확보해야 했다.

개발진은 우선 뒷문이 바깥쪽으로 이동한 뒤 회전하는 ‘듀얼 모션 힌지’를 새로 만들었다. 뒷문 무게만 약 70㎏에 달한다. 이를 흔들림 없이 움직이기 위해 공작기계와 산업용 로봇 등에 쓰이는 초정밀 부품인 ‘리니어 모션 가이드’를 자동차 도어에 적용했다.

남진우 제네시스클로저설계팀 파트장은 “스윙과 슬라이딩을 하나로 묶어 자동으로 구현한 사례가 없어 대학교 기구학 교재를 다시 펴보고 가구 박람회까지 찾아갔다”며 “결정적인 힌트는 자동차 밖에서 찾았다”고 말했다.

B필러 없앴는데 14톤 버텼다

더 큰 숙제는 안전이었다. 제네시스는 B필러가 하던 역할을 차체와 도어 곳곳으로 분산했다. 문이 열린 부분의 둘레를 하나의 고리처럼 연결하는 ‘히든 롤케이지’를 만들고 A필러부터 루프까지 이어지는 골격에는 길이 2.5m의 고강도 스틸 튜브를 넣었다. 도어 안에는 B필러 역할을 대신하는 초고강도 듀얼 스틸 빔을 적용했다.

그 결과 자체 시험에서 지붕을 위에서 누르는 전복 시험 시 14톤포스(tf) 이상의 하중을 견뎠다. 시속 60㎞ 측면 직각 충돌 시험에서도 차체가 밀려 들어온 뒤 최소 320㎜의 탑승객 생존 공간을 확보했다.

세계 최초로 적용한 ‘루프 에어백’도 눈에 띈다. 차량이 뒤집히면 천장을 따라 1400㎜ 길이의 에어백이 0.08초 만에 펼쳐진다. 탑승객이 루프 글라스를 통해 밖으로 이탈하거나 머리를 천장에 부딪치는 것을 막기 위해서다.

기존 전복 시험으로는 검증하기 어려워 시험 방법까지 새로 만들었다. 차량이 약 90도 기울어지는 데 그치는 기존 방식 대신 실제 사고처럼 180도 이상 회전시키는 시험을 도입했다. 실차 40대와 300회 이상의 에어백 단품 평가도 진행했다.

GV90에는 제네시스의 플래그십 전용 전기차 플랫폼인 eMP(Electric Mobility Prime)도 처음 적용됐다. 개발진은 바닥 아래 있던 통합 충전 제어 장치와 공조 장치를 차량 앞쪽으로 옮겼다. 후방에는 주요 부품을 위아래로 쌓는 ‘3차원 PE 모듈 구조’를 적용했다. 이를 통해 대형 모터와 후륜 조향 장치 등을 넣으면서도 1열부터 2열까지 평평하게 이어지는 바닥을 확보했다.

차체 구조물의 72%에는 알루미늄 경량재를 사용했다. 3톤이 넘는 대형 전기차의 무게를 줄이면서 충돌 안전성을 확보하기 위한 선택이다.

G90보다 조용하게…모터 소음 40% 줄여

플래그십의 또 다른 기준은 정숙성이었다. 전기차는 엔진 소음이 없는 대신 작은 모터 진동이나 풍절음이 상대적으로 더 크게 느껴진다.

개발진은 모터와 감속기 하우징에 관찰창까지 만들어 고속 카메라와 레이저로 소음이 발생하는 순간의 회전축 움직임을 분석했다. 이후 모터 입력 전류에 소음을 일으키는 성분과 반대 위상의 전류를 보내는 소프트웨어 제어를 적용해 소음의 원인이 되는 가진력을 최대 40% 낮췄다.

모든 유리에는 차음 유리를 적용하고 앞뒤 도어에는 기존보다 두 배 두꺼운 차음 필름을 넣었다. 미국 캘리포니아와 독일 아우토반에서는 실제 주행을 반복하며 풍절음을 잡았다. 아우토반에서는 시속 240㎞까지 속도를 높여 검증했다. 제네시스는 이를 통해 GV90의 로드 노이즈를 플래그십 세단 G90보다 낮은 수준으로 구현했다고 설명했다.

디자인에서도 기술을 앞세웠다. 이음매 없는 달항아리에서 착안해 헤드램프에는 차체와 같은 색을 칠한 뒤 빛이 나오는 부분만 레이저로 깎아내는 ‘컷리스’ 공법을 적용했다. 실내에는 리얼 우드와 리얼 스톤, 울 캐시미어 등 천연 소재를 사용했다. 울 캐시미어는 200종 이상의 샘플을 만들어 내구성과 질감을 시험했다.

허광훈 제네시스개발담당 상무는 “엔지니어링은 흔히 타협의 기술이라고 하지만 GV90는 그 순서를 뒤집어 고객을 위해 결코 양보할 수 없는 기준부터 먼저 세우고 이를 끝까지 지켜냈다”며 “일반적인 자동차의 한계를 정면으로 넘어선 글로벌 최고 수준의 플래그십”이라고 말했다.

ⓒ이코노미스트(https://economist.co.kr) '내일을 위한 경제뉴스 이코노미스트' 무단 전재 및 재배포 금지