현대·기아, 가상현실(VR) 디자인 평가 시스템 공개

현대자동차와 기아자동차가 글로벌 디자인 본부에 새로운 가상현실(VR) 디자인 평가 시스템을 공개했다. 국내 남양연구소에 도입된 이 시스템은 VR 기술을 활용한 차량 개발 프로세스 강화에 중점을 두고 있다.

현대차와 기아는 향후 두 브랜드에서 새로운 VR 기술이 어떻게 활용될지 시연했다. 이 기술은 여러 개발 애플리케이션을 사용하여 디자이너와 엔지니어 팀이 차량 디자인 품질 평가 및 개발 검증 프로세스를 수행할 수 있도록 한다.

이 기술은 현대차와 기아가 2019년 3월 발표한 남양연구소 150억 원(약 1,280만 달러) 투자의 일환이다. 연구개발 및 양산 전 단계에 걸쳐 가상 개발 프로세스를 완전히 구현함으로써 현대차와 기아는 차량 개발 기간을 20%, 연간 개발 비용을 15% 절감할 것으로 기대하고 있다.

“가상 개발 프로세스는 고객의 요구와 자동차 산업의 패러다임 변화에 신속하고 민첩하게 대응하기 위한 필수 단계”라고 현대자동차그룹 연구개발본부장 알버트 비어만 사장은 말했다. “가상 프로세스 강화를 통해 품질과 수익성을 높이고, 궁극적으로 연구개발 투자를 확대하여 미래 모빌리티 경쟁력을 확보할 것이다.”

개발 비용 절감 외에도 이러한 새로운 가상 기술은 수익성을 높이고 현대차와 기아의 연구개발 투자 지속 확대 선순환을 촉발할 것으로 예상된다.

동시 20명 사용 가능

VR 헤드셋을 통해 브랜드의 차량 디자이너와 엔지니어는 가상으로 개발 시뮬레이션에 참여할 수 있으며, 36개의 모션 트래킹 센서가 모든 사용자의 위치와 움직임을 감지하여 각 사용자가 실시간으로 정확하게 참여할 수 있도록 한다. 새로운 VR 디자인 평가 시스템은 현재 최대 20명의 동시 사용자를 지원하여 그 어느 때보다 강력한 팀 간 협업을 가능하게 한다.

그 결과, 이 최첨단 시설을 통해 각 브랜드의 디자이너는 개발 프로세스 초기 단계에서 더 많은 디자인 컨셉을 이전에는 물리적으로 불가능했던 방식으로 효율적으로 검토할 수 있다. 이 시스템은 내·외장 디자인 요소, 조명, 색상 및 소재, 그리고 가상 환경 자체를 시뮬레이션한다.

현대차는 2019년 10월 북미 상용차 전시회에서 처음 공개된 HDC-6 넵튠 컨셉트 클래스 8 대형 트럭의 디자인 평가 단계에서 이 시스템을 처음 사용했다. 기아 역시 향후 모델 개발을 위해 시설의 디자인 평가 기능을 확대할 계획이다.

또한, 원격 VR 디자인 평가 기능을 구축하여 유럽, 미국, 중국, 인도에 있는 각 브랜드 디자인 센터 간 실시간 가상 협업을 가능하게 하고, 증강현실(AR) 등 다른 기술을 통한 가상 개발 프로세스 강화도 계획하고 있다.

VR 디자인 품질 검증

현대차와 기아는 2019년 3월 VR을 활용한 새로운 디자인 품질 검증 시스템을 구축했다. 이 시스템은 차량 개발 프로세스의 모든 단계에서 수집된 3차원 CAD(Computer Aided Design) 데이터를 사용하여 가상 환경에서 각 디자인의 품질을 평가한다. VR 디자인 품질 검증 시스템은 100%에 달하는 정확도를 자랑하며, 기존의 디지털 평가는 2차원 분석에 국한되어 세부 성능 평가가 불가능했다.

VR 디자인 품질 검증 프로세스는 안전 기술 개발에도 큰 잠재력을 보여준다. 참가자는 다양한 시뮬레이션 환경과 상황에서 가상으로 차량을 테스트할 수 있다. 이러한 환경에는 고속도로, 도시 도로, 언덕, 터널, 저조도 조건 등이 포함된다.

VR은 또한 현대차와 기아의 차량 개발 팀이 도어, 트렁크 리드, 엔진 후드, 와이퍼 등 개별 차량 부품의 작동을 시뮬레이션할 수 있게 한다. 또한, 이 시스템은 차량 인체공학 및 공기역학을 보다 효율적으로 테스트할 수 있게 한다.

현대차와 기아는 또한 생산 및 조립 라인에 VR 기술을 추가로 도입하여 보다 인체공학적이고 효율적이며 안전한 작업 환경을 조성할 계획이다.

저비용 고효율 차량 연구개발 선순환 창출

현대차와 기아는 또한 가상 개발 프로세스를 제품 기획 및 제조에 도입할 예정이다. 현대차와 기아는 이 기술을 활용하여 시장이 요구하고 각 브랜드의 고객 중심 명성을 재확인하는 고품질 차량을 사전에 준비할 계획이다.

초기에는 아키텍처 기반 연구개발 시스템의 데이터를 활용하여 가상 모델을 수립하고 시장 수요를 분석한다. 그런 다음 모델을 가상으로 검증하여 고객 요구에 기반한 조화롭고 정확한 성능 목표를 설정할 수 있다.

기존 품질 검증 프로세스는 시험 차량 제조로 시작되었지만, 이제는 양산 전 단계에서 가상으로 수행할 수 있다. 초기 디자인 단계에서 가상 모델과 기술을 사용한 품질 검증은 궁극적으로 실제 차량의 품질 관리를 향상시킬 것이다.

가상 디지털 트윈 검증의 추가 응용 분야로는 고도 자율주행과 같은 미래 모빌리티 솔루션 개발에 VR이 적극 활용될 예정이다. 이러한 가상 검증 프로세스는 개발 및 구현 단계를 획기적으로 단축하여 급변하는 모빌리티 환경에 더 신속하게 대응할 수 있게 할 것이다.