[인터뷰] 트레일블레이저 35kg 감량에도 더 강해진 비결은?

  • 입력 2020.07.27 07:00
  • 수정 2020.07.27 00:39
  • EBN 박용환 기자 (yhpark@ebn.co.kr)

가상현실 시스템 통해 60% 개발…경량화 안전, 강성 등 세 마리 토끼

지엠테크니컬센터코리아 트레일블레이저 엔지니어. 왼쪽부터 언더바디설계팀 박주용 차장, 차체, 외장 및 내장 해석팀 김성현 차장, 차량충돌안전 CAE 1팀 김남준 차장ⓒ한국지엠지엠테크니컬센터코리아 트레일블레이저 엔지니어. 왼쪽부터 언더바디설계팀 박주용 차장, 차체, 외장 및 내장 해석팀 김성현 차장, 차량충돌안전 CAE 1팀 김남준 차장ⓒ한국지엠

한국지엠이 개발과 생산을 주도한 쉐보레 트레일블레이저의 보이지 않는 강점은 무엇일까.


국내에서 6월까지누계 1만여대에 가까운 판매량을 보이며 인기를 끌고 있는 트레일블레이저는 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)의 확산으로 미국 전역에서 대대적인 출시를 못한 채 일부 주에서만 알음알음 판매가 이뤄지고 있는데 매월 5000~6000대씩은 나가고 있는 것으로 전해졌다.


누적 수출은 5월까지 5만대를 돌파했다. 불리한 여건에서도 제법 성과를 내고 있다.


한국지엠에 있어 트레일블레이저는 남다른 의미를 갖는다.


군산공장 매각 등의 내홍을 겪은 뒤 한국지엠 정상화의 첫 깃발이 바로 트레일블레이저이기 때문이다. 세련된 디자인이 먼저 시선을 사로잡지만 성능과 안전에 직결된 바디는 더 가벼워졌음에도 강성은 더 높아졌다.


미국의 까다로운 충돌테스트를 통과하기 위한 앞의 두 개의 뼈대를 브이자(V)형으로 벌려 경량화와 안전성을 잡아냈다.


가상현실 시스템을 통한 경량화와 강성, 안전담당자들의 협업을 통해 시행착오를 크게 줄였다. 100대의 차량을 만들어 테스트를 해야 했던 것에서 20대 정도로 비용과 시간을 대폭 줄였다.


지난 21일 트레일블레이저의 개발을 주도한 한국지엠 박주용 차장(언더바디설계팀), 김성현 차장(차체, 외장 및 내장 해석팀), 김남준 차장(차량충돌안전 CAE 1팀)을 인터뷰했다.


언더바디설계팀 박주용 차장ⓒ한국지엠언더바디설계팀 박주용 차장ⓒ한국지엠

우선 트레일블레이저는 기존 차량대비 35kg 정도 더 가벼워졌다.


박주용 차장은 “트레일블레이저는 완전히 새로운 아키텍처로 제너럴모터스(GM)이 보유한 경량화 기술을 총 망라했다. 개발자 입장에서는 얼마나 가볍게 만들 수 있는지 숙제하는 기분으로 도전하게 됐다”고 언급했다.


이어 “경량화 기술을 통해 자사의 기존 차량 대비 35kg 정도 줄었다. 언더 바디는 차를 탔을 때 보이지 않는 부분인데 20kg, 익스테리어에 해당하는 차량 외관과 바퀴 위쪽에서 15kg 정도 군살을 뺐다”고 설명했다.


새로운 아이디어를 통해 안전과 함께 경량화도 이뤄냈다.


김남준 차장은 “미국은 미국 고속도로 안전보험협회(IHSS)에서 65km/h 속도로 차량 측면의 25% 부분을 충돌하는 테스트가 있다. 기존 차량들은 앞쪽의 두 개의 뼈대인 프론트 레일이 곧게 뻗어 있다 보니 이 부분에 충돌의 힘이 걸리게끔 부재를 덕지덕지 붙였다. 그러다보니 차량이 더 무거워졌다. 트레일블레이저를 개발할 때 프론트 레일을 약간 벌렸다. 스프레이드 레일이라는 콘셉트이다. 처음에는 엄청난 도전이었지만 결과적으로 성공하면서 이 부분에서도 경량화가 이뤄졌다”고 강조했다.


차량충돌안전 CAE 1팀 김남준 차장ⓒ한국지엠차량충돌안전 CAE 1팀 김남준 차장ⓒ한국지엠

트레일블레이저는 전세계적으로도 사용이 드문 1500 메가파스칼 초고장력 강판을 사용해 강성을 높였다.


김성현 차장은 “쉐보레 차들은 전통적으로 기본기가 튼튼하다. 충돌성능이 뛰어나다는 DNA를 가지고 있다. 안전부분에서는 종방향과 횡방향, 혹은 둘이 만나는 부분에 대한 강성을 중요시하는데 트레일블레이저는 기존 개발했던 차량들 대비 20% 정도 강성이 증대됐다”고 설명했다.


박주용 차장은 “바퀴와 바퀴 사이를 연결해주는 긴 라커의 재질이 1.5 기가파스칼로 전세계적으로 적용한 차량이 드물다. GM내에서도 거의 찾아보기 힘들다. 많은 경량화 기법 중에서도 도전이 됐던 부품이다. 문을 열면 밑에 지나가는 부분으로 허용 공차가 다른 부위가 +- 0.7 혹은 +-1.0인데 이 부분은 +- 0.5 이내이다. 협력업체가 이런 재질은 처음이라고 하면서 허용 공차를 맞출 수 없다고까지 했다. 하지만 겨우겨우 맞춰 적용했던 사례다. 초고장력 강판 사용으로 강성은 높이고 무게는 줄였다”고 말했다.


안전부분에서는 초고장력 강판 사용이 다 좋지만은 않다. 엔진을 얹는 서브 프레임과 구동축은 안전을 위해 잘 분리되고 구부러지도록 설계했다.


김남준 차장은 “충돌 안전을 위해서는 공간이 필요하다. 세그먼트가 작을수록 앞이든 뒤든 작을 수밖에 없어 불리한데 심지어 AWD의 경우 엔진에서 나오는 구동축이 충돌시 엔진이 밀려들어오는 것을 막을 수 있다. 이를 해결하기 위해 일정 힘이 전달되면 엔진이 얹어져 있는 서브 프레임이 분리되고 빠져 버리도록 했다. 또한 구동축은 잘 구부러지게 만들었다. 이를 통해 충돌공간을 최적으로 쓸 수 있도록 설계했다. 이런 것들이 트레블레이저만의 장점이다”라고 설명했다.


차체, 외장 및 내장 해석팀 김성현 차장ⓒ한국지엠차체, 외장 및 내장 해석팀 김성현 차장ⓒ한국지엠

차량 개발의 60%를 버추얼로 진행하면서 비용과 시간을 대폭 줄였다.


김성현 차장은 “트레일블레이저 개발의 60% 정도를 버추얼로 진행 했다. 가상 시험을 통해 해석 결과물을 통해 성능 개발을 하고 검증을 한다. 결과물이 직관적이고 시각적이다. 브레인스토밍을 통해 좋은 설계를 했고 좋은 결과물이 지금 보고 계시는 트레일블레이저라고 보시면 된다”고 전했다.


또한 김남준 차장은 “실제 차량이 존재하지 않는 데서 버추얼로 차량을 엔지니어링하는, 차량 총 개발 과정 중 가상으로 한 60% 정도를 가상으로 개발한다. 화면속에 있는 차를 가지고 서로 얘기하면서 개발한다. 그게 별거 아닌 것 같이 보일 수도 있지만 GM과 한국지엠이 가지고 있는 최고의 장점이다. 가상으로 만든다는 건 장점은 실제로 제작해서 만드는 프로토 타입 차들을 줄일 수 있다. 예전에 100대를 만들어서 테스트했다고 한다면 지금은 예를 들면 20대로 할 수 있다”고 말했다.


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