신형 싼타페의 강점은 고급스러운 디자인과 강한 엔진만이 아닙니다. 운전자의 편의와 안전을 모두 만족시키기 위해 작은 소재 하나까지 연구와 개발을 게을리하지 않았는데요. 이러한 인고의 과정을 거쳐 누구도 따라올 수 없는 신형 싼타페만의 품격을 만들어냈습니다. 신형 싼타페 속에 숨은 놀라운 디테일을 지금 공개합니다!



아름다움과 함께 다른 운전자에 대한 배려도 달성하다!

 

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자동차 디자인을 평가하는 기준 중 중요한 하나가 바로 램프 디자인이죠. 최근 자동차 램프는 아름다움과 고효율 및 긴 수명을 장점으로 LED가 많이 사용되고 있습니다. 하지만 LED는 광원이 점의 형태로 되어 있어 직접 노출될 경우 눈부심 현상이 발생하고 이로 인해 주변 운전자는 안전문제가 발생할 수도 있죠. 이를 막기 위해 신형 싼타페에서는 리어콤비네이션 램프에 ‘광확산 소재’를 활용한 램프를 새롭게 적용했습니다. 광확산 소재의 원리는 우리가 길거리에서 흔히 볼 수 있는 간판과 유사한데요. 간판의 내부는 여러 개의 형광등이 불빛을 각기 내보내지만 불투명한 덮개를 씌우면 형광등 광원은 보이지 않고 필요한 내용만 면발광해 우리의 시야로 들어오게 됩니다. 불투명한 덮개가 일종의 광확산 역할을 하고 있는 것이죠.

 

하지만 자동차 외장 램프에 이러한 광확산 렌즈를 적용하는 것은 단순하지 않습니다. LED 광원이 보이지 않는, 얼룩이 없는 균일한 빛을 만들어야 함은 물론이고 적정 수순의 밝기까지 요구되기 때문인데요. 특히 이 두 가지 특성은 빛을 산란시키는 특성과 빛을 투과시키는 특성을 동시에 요구하는 트레이드오프 관계(어느 한 가지가 좋아지면 다른 한 가지는 안 좋아지는 관계)에 있습니다. 이러한 특성으로 인해 기존 LED용 렌즈는 광확산 소재로 제작 후 확산 필름이나 확산 도장 등 추가적인 공정이 필요하거나 한정적인 용도에만 광확산 소재를 적용하고 있었습니다.

 

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이러한 문제를 해결하고자 2011년부터 여러 소재 협력사와 협업을 진행했지만, 예상대로 쉬운 작업이 아니었습니다. 간신히 최적 수준의 산란성과 투과성을 확보하더라도 재료 색상으로 인하여 적용이 어려웠지요. LED 확산 소재가 일찍이 도입된 IT 분야에서 개발 능력을 인정받은 업체들도 하나 둘씩 포기를 통보해왔습니다. 그때 우연히 불균일한 확산제로 이루어진 초고효율 확산제를 개발하게 되었습니다. 확산제는 균일해야 한다는 통념을 뒤집은 결과였는데요. 때마침 신형 싼타페 용 리어콤비네이션 램프의 라이트가이드가 LED 광원 노출문제가 있다는 소식이 들려왔고, 이를 해결하기 위해 짧은 시간이었지만 지금까지의 개발 역량을 쏟아 부어 결국 기존 소재와 차별화되는 우수한 성능의 광확산 소재 개발에 성공, 싼타페에 적용할 수 있었습니다.

 

개발 초기에는 그렇게도 진척이 없었던 테마. 하지만 기회를 활용해 어느 테마보다 빠르게 양산에 적용한 사례였고, 끈기 있는 개발이 미약하나마 차량 품질 향상에 힘을 보탰다는 점에서 재료개발센터 담당자들에게 큰 보람을 느끼게 했던 프로젝트였습니다!

 

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새로운 공법으로 탄생한 멋스러운 알루미늄 휠!

 

스퍼터링(Sputtering) 공법은 물에 빠진 강아지가 물방울을 털어내듯 아주 작은 금속 입자가 진공 상태에서 알루미늄 휠에 날아가 붙어 크롬 도금과 매우 유사한 금속감을 발현하는 것입니다. 이 공법의 특징은 친환경성과 경제성인데요. 기존의 크롬 도금은 도금액에 담가 전기의 힘으로 알루미늄 휠에 금속을 부착시키는 방식으로, 공정이 복잡하고 비용도 많이 드는 반면 스퍼터링 공법은 도금액에 담그는 후처리 과정이 없어 환경친화적이고 도금을 위한 구리, 니켈 등 전처리 도금 공정이 없어 경제적인 면에서도 큰 이점이 있습니다. 또한 도금 두께 조절이 용이해 휠 고유의 색상이 비춰질 정도까지 매우 얇은 도금 두께를 올려 금속감과 휠의 색상감을 함께 나타낼 수 있는 공법이기도 한데요.

 

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사실 우연히 매우 얇은 도금을 올려 휠의 고유 색상이 비치는 인상적인 점을 발견해 상품화를 시도했지만, 적은 도금량으로 인해 단기간에 부식되어 금속감이 사라지는 등 개발자의 간담을 서늘하게 하는 애로사항들이 많았습니다. 하지만 이 공법이 적용만 된다면 신형 싼타페에 유니크함을 더할 수 있다는 생각에 협력사와 지속적으로 개선 아이디어를 도출하기 위해 노력했지요.

 

이에 부식에 강한 스퍼터링용 금속 합금을 개발해 적은 도금량에도 장기간 견딜 수 있는 내부식성 스퍼터링 알루미늄 휠을 적용하게 되었고, 도금 위에 투명한 도료를 한 번 더 입혀 성능을 더했습니다. 그 결과 현재 알루미늄 휠보다 내부식성이 우수하고 다양한 색상의 금속 휠을 적용할 수 있는 스퍼터링 휠이 완성되었습니다.

 

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현재는 중형 SUV 차량에 적용되고 있지만, 스퍼터링 공법의 계속된 발전으로 머지 않아 중대형 승용차의 크롬 도금을 대체할 것으로 기대하고 있는데요. 개발 담당자들은 “스퍼터링 공법 휠이 적용될 수 있도록 고생하신 연구소 분들에게 감사드리고, 스퍼터링 공법 휠이 지속적으로 현대자동차의 USP(Unique Sales Point)로 홍보되어 고객들의 사랑을 받았으면 좋겠다”는 바람을 이야기하고 있습니다.



[INTERVIEW] 재료개발센터 이종욱 상무

 

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Q. 자동차 소재 시장의 향후 발전 방향성은 어떻습니까?

 

A. 앞으로는 단순한 수치를 넘어서는 무엇, 즉 고객의 경험이나 감성을 만족시키는 방향으로 발전할 것입니다. 특히 고객이 차량을 보는 순간부터 만지고 듣고 냄새를 맡는 모든 부분이 재료와 밀접하게 관련돼 있습니다. 외관에서 느껴지는 소재의 고급스러움, 은은한 조명과 쾌적한 실내 공기, 듣기 좋은 사운드 등 감성적인 측면에서 고객을 감동시킬 수 있는 소재 개발이 중요하다고 봅니다. 이를 위해 소재 각 부문과 연구소 전체가 힘을 모아 인간에 반응하고 교감하는 소재, 주변 상황에 맞춰 능동적으로 특성을 변화시키는 지능형 소재 등과 같은 새로운 분야를 지속적으로 개척하겠습니다.

 


Q. 현대자동차 재료 부문의 비전 또는 발전 전략에 대해 말씀해주세요.

 

A. 앞으로는 자연 친화적이고 삶의 질을 높일 수 있는 소재나 제품이 각광받을 것으로 생각합니다. 대나무 같은 천연 소재를 이용하거나 항균성을 부여한 내장재 등은 탑승자의 건강뿐만 아니라 온실가스 배출을 줄임으로써 지구의 환경까지 생각하는 기술입니다. 재료 부문에서는 친환경 소재를 고객감성 만족을 위한 차별화 전략의 하나로 추진할 계획입니다. 감성품질 만족을 위한 또 하나의 전략으로 다양한 표면 처리를 통한 인테리어 고급화를 들 수 있습니다. 터치감 향상을 위한 패턴구현 기술이나 주변 환경에 따라 반응하는 지능형 인테리어, 광섬유를 이용한 하이테크 이미지 구현 등으로 시장을 선도할 수 있는 상품성 확보에 주력하겠습니다.


 

Q. 싼타페 개발에 참여한 연구원들에게 한 말씀 부탁드립니다.


A. 연구원 여러분의 수많은 땀방울과 열정이 스민 신차가 긴 시간을 기다린 끝에 드디어 세상에서 빛을 보게 되었습니다. 비록 그 과정은 괴롭고 험난했을지 모르지만, 여러분이 빚은 결과물은 고객에게 기쁨과 감동을 줄 것입니다. 개발에 참여한 모든 연구원에게 다시 한 번 감사의 말씀을 드리면서, 앞으로도 더욱 멋진 자동차를 만들어주길 바랍니다.


※ 본 내용은 현대자동차 ‘R&D STORY(2012년 싼타페)’를 토대로 제작되었습니다.



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