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자동차 설계
자동차 설계(汽車設計, automobile design)는 시장의 수요를 파악하여 자동차 관련 법규에 준하는 안전하고 친환경적인 완성차 및 자동차 부품을 합리적인 가격으로 설계 개발하는 일이다.[1]
종류
자동차 엔진 응용 설계
자동차 엔진 응용 설계란 엔진에서 동력을 발생하고 유지하며, 배출가스와 성능을 최적화하여 목표 성능을 만족하도록 구성부품과 시스템을 구상하여 설계하고 검토, 개선하는 능력이다.
그린 전동 자동차 동력 설계
그린 전동 자동차 동력 설계란 자동차, 기계, 전기 등에 대한 지식과 기술을 가지고 전동기를 주동력 또는 보조 동력으로 사용하는 자동차 및 그 핵심부품인 전동기, 2차 전지, 충전기, 전력변환기 , 변속기 등을 벤치마킹, 사양 선정 및 설계하고 검토, 개선하는 능력이다.
그린 전동 자동차 섀시 설계
그린 전동 자동차 섀시 설계란 자동차, 기계, 전기 등에 대한 지식과 기술을 가지고 전동기를 주동력 또는 보조 동력으로 사용하는 자동차의 조향장치, 제동장치, 현가장치 등의 자동차 섀시를 사양 선정 및 설계하고 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 패키지 설계
자동차 패키지 설계란 파워트레인 탑재성, 차량 외형의 주요 치수 및 차량에 장착되는 주요 구성요소의 효과성을 극대화하기 위한 위치를 선정하고 배치하여 상품 경쟁력을 제고하는 능력이다.
자동차 차체 설계
자동차 차체 설계란 법규, 충돌 성능, 내구성능, 방청 성능, 진동소음이 만족될 수 있도록 금형설계의 용이성 및 양산성을 고려한 설계, 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 의장 설계
자동차 의장 설계란 차량의 내외부에 장착하여 법규, 충돌 안전, 운전 편의성, 실내 쾌적성, 승객의 안전에 적합하게 설계, 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 무빙 파트 설계
자동차 무빙 파트 설계란 법규, 충돌 안전, 구조성능, 내구성, 작동성 및 방수 방음을 고려한 도어, 후드, 테일게이트와 트렁크 리드를 설계, 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 전장 설계
자동차 전장 설계란 자동차의 전기·전자 구성품인 배선, 표시장치, 차체 편의 제어기, 섀시 편의제어기, 멀티미디어 기기 등을 구상하고 설계, 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 엔진 설계(구 버전)
자동차 엔진 설계란 엔진에서 동력을 발생하고 유지하며, 배출가스와 성능을 최적화하여 목표 성능을 만족하도록 구성부품과 시스템을 구상하여 설계하고 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 동력전달장치 설계
자동차 동력전달장치 설계란 엔진 동력이 바퀴까지 전달되고 변환되는 과정에 대한 성능을 구상하고, 차량 요구 조건에 부합하도록 동력 전달계 및 관련 부품을 선정하고 설계, 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 조향장치 설계
자동차 조향장치 설계란 운전자의 의도대로 자동차의 진행 방향을 바꾸는 최적의 조향장치를 구상하고 법규 및 신뢰성이 만족되도록 설계, 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 현가장치 설계
자동차 현가장치 설계란 주행 시 양호한 조종 안정성과 안락한 승차감을 발휘할 수 있도록 자동차의 자세와 바퀴의 정확한 위치를 유지하는 시스템을 구상하고, 진동 및 소음 특성을 만족시키는 현가장치를 설계, 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 제동장치 설계
자동차 제동장치 설계란 주행 시 차량 속도를 조절하여 안전한 주행과 정차를 유지시키는 제동장치에 대해 차량 중량, 요구 성능, 관련 법규 등을 만족하도록 구상하고 설계, 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 엔진 부대 장치 설계
자동차 엔진 부대 장치 설계란 엔진의 성능을 유지하기 위한 부대 장치로서 흡배기 장치, 냉각장치, 연료장치, 엔진 및 동력전달장치 마운팅 시스템들을 차량 및 엔진 요구 조건에 부합하도록 부품을 선정하고 설계, 검토, 개선하는 능력이다.
자동차 공조장치 설계
자동차 공조장치 설계란 감성적 최적의 실내 환경이 되도록 자동차의 난방, 환기, 냉방 장치의 목표 성능을 구상하고 차량 요구 조건에 부합되도록 공조 시스템을 설계, 개발, 개선하는 능력이다.
자동차 엔진 기초설계
자동차 엔진 기초설계란 엔진에서 동력을 발생하고 유지하며, 목표 성능을 만족하도록 구성부품을 구상하여 기초 설계하고 검토, 개선하는 능력이다.[1]
자동차 설계 단계
상품기획
경쟁 차량 출시로 시장점유율이 떨어지고, 출시된 지 오래되어 상품성이 떨어졌다던가. 물론 대부분의 경우는 특별한 사유 없이도 주기적으로 신차 개발이나 모델 이어, 페이스리프트 등을 진행하는 경우가 많다. 이 단계에서는 앞으로 개발되어질 신차에 대한 대략적인 스펙을 셋팅하는 단계다. 경쟁 모델과 시장의 요구사항을 모두 반영하여 엔진 배기량에서부터 중요 옵션 부품 리스트까지 포함된 상품기획서를 작성한다.
선행개발
선행개발은 주로 파워트레인, 플랫폼 및 신기술개발 등으로 이루어진다. 특정 차종을 위해서 개발되는 경우도 있지만 대부분 여러 차종 적용을 염두에 두고 연구소의 중장기적인 차원에서 진행하는 경우가 많다. 대략적인 차량의 디자인 윤곽도 이 단계에서 어느 정도는 이루어진다. 물론 세부 디자인은 아직 이루어지지 않는다.
설계 구상
설계 구상은 상품기획 단계 이후에 이루어지는데 말 그대로 구상을 하는 단계다. 세부적인 데이타 설계를 하는 것이 아니라 대략적으로 신차의 설계적인 스펙을 검토하는 것이며 보통 설계 구상서는 중요한 시스템별로 해서 구체적으로 작성을 하게 되는데 그 시스템이 가져야 할 요구 조건들을 설정하는 것이다.
사업성 검토
상품기획서만으로는 신차 개발을 추진할 수 없다. 구체적으로 이 차를 출시했을 때 과연 회사에 이익이 되겠는가를 검토해야 한다. 여기에 필요한 자료는 물론 비용(COST)이다. 차량의 개발비(투자비), 차량 재료비, 예상 판매 가격, 예상 판매 대수 등을 모두 종합한 자료를 바탕으로 사업성 검토를 하게 된다.
디자인 기본설계 단계
디자인 작업은 수많은 스케치와 클레이 모델 등의 제작, 그리고 경영진의 품평 및 디자인 수정 등 여러 과정을 거쳐서 완성이 된다. 물론 디자인 작업은 단순한 미술 작업이 아니라 자동차 디자인은 산업디자인이며 엔지니어링(공학)이 필요한 디자인이다.
초기 부품 설계 단계
자동차를 이루는 수많은 부품들을 모두 설계하여 차량을 제작하고 검증하는 단계다. 이 단계는 PROTO이므로 아직 사양이 확정되었다고 볼 수 없다. 어떤 경우는 미래의 결과가 되겠지만 양산 단계와 전혀 다른 컨셉인 경우도 있다. 그러므로, 보통 양산 금형으로 제작하지 않고 프로토 금형으로 소량을 임시 제작한다.
양산 설계 PILOT 단계
금형개발이 완료되고 제품이 나오면 PILOT 생산이 진행된다. PILOT 이란 실제 양산라인에서 조립성을 검증하는 동시에 차량의 품질 수준을 육성하고 문제점을 해결하기 위한 단계다. PILOT 역시 단계별로 구성이 되어 있으며, 단계가 오를수록 양산차에 가까운 품질수준과 문제점 해결이 진행된다. 각종 신뢰성 및 환경 테스트도 물론 계속적으로 진행 이되며 각 단계별로 꼭 거쳐야 하는 테스트에 불합격되면 그 이후 단계를 진행할 수 없도록 되어 있다. PILOT 단계에서 생산된 차량도 프로토 차량과 마찬가지로 위장막을 쓴 채로 여러 가지 실차 테스트를 거치고 문제점들은 피드백 과정을 거치게 된다.
양산 선행 단계
양산 선행 단계에선 거의 양산 수준과 동일한 품질수준이 되며 모든 준비 상태가 완료되어가고 있는 시점이 되는데 신차발표회나 전시용 차량 등 수백 대를 양산라인에서 출시 한 달 전쯤부터 미리 대량생산에 들어간다. 차량 판매를 위한 신차발표회 준비, 각종 카다로그나 광고 제작, 영업사원을 대상으로 한 신차 교육, 정비 A/S 교육 등이 미리 이루어지게 된다.
양산 A/S 단계
실제로 상당히 많은 설계변경 업무가 양산 도중에도 진행이 된다. 심지어 출시된 지 수년이 지난 차량도 설계변경이 일어나는데 고객센터 (A/S)에서 오는 불만도 있을 것이고 양산라인에서도 여러 가지 문제점이 계속적으로 발생 된다. 자동차 회사에서는 수많은 고객 불만 리스트와 품질, 생산 문제점 등 그 개선방안을 협의하느라 연구소, 품질, 구매, 정비, 부품 협력업체 등 관련 부서 사람들이 거의 매일 고민하고 있다.[2]
미래 전망
자동차 업계가 위기이자 기회라고 한다. 가장 큰 혁신은 역시 내연기관 자동차의 전기자동차 화이며, 그다음은 자율주행 차량일 것이다. 전기차 시대가 도래하면서 자동차 부품들은 3만 개에서 1만 개로 줄어들게 된다. 그만큼 기존에 내연기관 차량에 납품하던 많은 부품들이 사라질 수 있다. 대신 자율주행 기능과 차량용 인포테인먼트 시스템이 확장되면서 더더욱 발전하고 있는 분야도, 성장할 수 있는 기회도 많은 곳이 자동차 엔지니어이다. 시대의 흐름을 거슬러서 지금 내연기관 엔진의 전문가가 되겠다고 뛰어들기보다는, 인공지능 자율주행이나, 이미지센서를 가지고 와서 설계할 수 있는 엔지니어로 변모해야 한다.[3]
디자인으로 선정한 최고의 차량
1964 페라리 250GT 루쏘
검은색 1964년식 페라리 250GT 루쏘를 실물로 처음 본 순간 몸이 마비되는 것 같았다. 형제 뻘인 250GTO나 250GT SWB의 명성에 가려진 모델이지만, 디자인만큼은 그중 맏형이라고 해도 과언이 아니다. 그 두 차량이 잘 단련된 근육질 몸에 힘을 잔뜩 준 모양새라면, 루쏘는 그런 멋진 몸에 힘을 풀고, 잘 맞는 옷을 입은 모습이다. 늘씬하게 뻗은 측면 실루엣과 비율, 전반적으로 차분히 가라앉은 스탠스에서 우아한 아우라가 풍긴다. ‘럭셔리’를 뜻하는 이탈리아어인 루쏘 이름에 걸맞게 실내에서도 운전자가 품격 있는 경험을 할 수 있도록 디자인했다. 청량한 날씨에, 멋지게 차려입고 이 차에 올라타 천천히 크루징하고 있는 자신을 그려보면 상상만으로도 짜릿하다. The King of Cool, 스티브 맥퀸이 이 차를 데일리 카로 타고 다녔다는 게 이해가 된다.
2017 랜드로버 디스커버리
매달 새로운 자동차들을 카메라에 담는다. 직업 특성상 이 차의 엔진이 어떻고, 주행 질감이 어떻고 하는 건 문제는 그다지 중요하지 않다. 집 한 채 값의 차를 탔을 때도 ‘잘 나간다’는 것 이상의 감흥은 잘 느끼지 못한다. 하지만 촬영을 하면서 가장 기억에 남는 차를 꼽자면 단연 랜드로버의 디스커버리다. 뜨거운 햇살이 내리쬐던 경주의 산길에서 선루프에 올라가서 하루 종일 촬영을 했는데 집에 와보니 배와 허리에 선루프 라인으로 멍이 들어있었다. 이러한 사연을 차치하더라고 찍는 내내 ‘참 예쁘다’는 생각이 들었던 차다. 전 세대 모델에 비해 전체적인 인상은 둥글둥글 해진 편이지만 날렵한 인상을 풍기는 헤드라이트, 도어를 따라 일직선으로 그어진 캐릭터 라인이 풍기는 느낌이 좋았다. 참고로 자동차 촬영을 할 때는 빛 반사가 덜한 흰색이 좋다.
2022 포르쉐 타이칸 터보 크로스투리스모 터보
왜건이라면 무조건 환장하는 차쟁이들에게, 전기차 세상이 와도 왜건 디자인은 계속될 것이라는 실낱같은 희망을 던져주는 차. 포르쉐의 첫 전기차인 타이칸은 현존하는 모든 전기차 중 승차감부터 출력, 그리고 운동성능까지 모든 면에 있어서 가장 압도적인 퍼포먼스를 발휘하는 차다. 그런데 이런 차가 왜건형으로 출시됐다. 물론 세단형 타이칸의 디자인도 너무 훌륭하다. 전기차에 와서도 믿고 보는 포르쉐 디자인이다. 에어팟 헤드라이트라고 놀렸던 것도 잠시, 이제는 그 헤드라이트 조차 타이칸의 아이덴티티로 인식되고, 차를 마주했을 때 느껴지는 위압감과 강렬함은 파나메라 그 이상이며, 911이 가지고 있는 아름다운 곡선과 칼같이 떨어지는 정갈함까지 녹아있다. 그리고 이제는 크로스 투리스모가 되면서, 단지 왜건의 실루엣을 더 멋진 엉덩이를 가지게 되었을 뿐 아니라 오프로드까지 커버할 수 있는 남성미 물씬 풍기는 과격한 휠 하우스 디자인까지 더해졌다.
2021 지프 랭글러 2도어
디자인은 취향이다. 누군가에게는 끝내주게 섹시한 차가 다른 누군가에게는 과하고 부담스럽게 느껴질 수 있다는 뜻이다. 그리고 대개 취향은 이유를 설명하기 어렵다. 홍시 맛이 나서 홍시라 했는데 왜 홍시 맛이 나냐고 물으신다면으로 시작되는 속담과 비슷한 수준의 답변이 되기 십상이다. 그럼에도 불구하고 지프 랭글러, 그중에서도 2도어를 꼽은 이유를 늘어놓아 본다면 이렇다. 첫째, 희소성. 랭글러 2도어는 도산 대로를 기준으로 했을 때 포르쉐 911보다 보기 드물다. 둘째, 고유성. 군용차 윌리스 MB로부터 이어져 내려온 디자인은 어느 SUV와도 다르다. 셋째, 기능성. 예쁜 쓰레기는 필요 없다. 형태는 기능을 따른다는 말이 궁금하다면 이 차를 보면 된다.
1955 포르쉐 550 스파이더
스포츠카 하면 가장 먼저 떠오르는 것은 노랑, 빨강, 주황, 파란색과 같은 강렬한 원색일 것이다. 하지만 이 편견을 깨준 자동차가 있다. 제임스 딘의 마지막 애마, 포르쉐 550 스파이더다. 지난 70년간 자동차 기술은 눈부신 도약을 거듭했지만, 550 스파이더에 구현된 유선형의 디자인은 여전히 아름답기만 하다. 은색으로 뒤덮인 외장, 빨간색으로 포인트를 더한 시트, 포르쉐 로고가 새겨진 보닛 옆 제임스 딘의 모습을 본다며, 누구라도 이 차가 ‘가장 아름다운 자동차’라는 것에 이견이 없을 것이다. 참고로 550 스파이더는 당대 자동차 신기술의 집약체로, 서킷과 로드 레이스에서도 수많은 트로피를 거머쥐었다. 하지만 사랑하는 사람과 해안 도로를 유유히 달리고 싶어지게 만드는 차이기도 하다.[4]
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관련 기사
- 볼보 자동차가 미국서 인체공학적으로 설계된 시트를 인정받아 미국 카이로프랙틱 협회(ACA, The American Chiropractic Association)의 승인을 획득했다고 19일 밝혔다. 미국 카이로프랙틱 협회는 세계에서 가장 권위 있는 카이로프랙틱 전문기관으로 척추 건강에 미치는 긍정적인 효과와 우수한 품질력, 안전성 등 엄격한 심사를 거쳐 최고 제품에 인증서를 발행하고 있다. 업계 최고 수준의 편안함과 지지력을 제공하기 위해 정형외과 의사와의 선구적인 협력을 진행하고 있는 볼보자동차는 시트의 우수성을 인정받아 자동차 업계 최초로 ACA의 승인을 받았다. 볼보 자동차 USA의 제품 및 기술 컨슈머 오퍼 총괄, 짐 니콜스(Jim Nichols)는 볼보 자동차의 시트는 운전자와 승객이 도로에서 편안함, 디자인, 안전을 보장한다며 이처럼 자동차 업계의 선도적인 접근 방식을 미국 카이로프랙틱 협회로부터 인정받아 기쁘다고 밝혔다.[5]
- 다쏘시스템은 프랑스 수소차 제조기업인 호피엄이 클라우드 기반 3D익스피리언스 플랫폼을 활용하여 수소 구동 하이앤드 차량인 호피엄 마키나(Machina)의 첫 번째 프로토타입을 설계, 개발한다고 19일 발표했다. 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼은 설계, 엔지니어링, 시뮬레이션 등의 어플리케이션을 통해 클라우드 기반의 협업 비즈니스 환경을 제공한다. 호피엄은 3D익스피리언스 플랫폼을 통해 시스템 컨셉부터 프로토타입 제작까지 단일 데이터 모델을 기반으로 엔드 투 엔드 환경에서 전문지식과 노하우를 통해 빠른 설계와 리소스의 최적화를 실현하여 전반적인 효율성을 높일 수 있었다.[6]
동영상
각주
- ↑ 1.0 1.1 〈자동차 설계〉, 《직업백과》
- ↑ 〈자동차 개발절차 간략소개〉, 《네이버 블로그》, 2005-08-10
- ↑ 박진형 기자, 〈자동차 엔지니어 현실 연봉과 하는일 진로적성〉, 《티스토리》, 2021-12-06
- ↑ 〈자동차 전문가들이 오직 디자인으로만 선정한 최고의 자동차〉, 《하입비스트》, 2022-07-22
- ↑ 신동민 기자, 〈볼보자동차, 인체공학 설계 시트 美카이로프랙틱 협회 승인 획득〉, 《씨넷코리아》, 2022-09-19
- ↑ 남혁우 기자, 〈호피엄, 수소차 설계 3D익스피리언스 플랫폼 활용〉, 《지디넷코리아》, 2022-09-19
참고자료
- 〈자동차 설계〉, 《직업백과》
- 〈자동차 개발절차 간략소개〉, 《네이버 블로그》, 2005-08-10
- 박진형 기자, 〈자동차 엔지니어 현실 연봉과 하는일 진로적성〉, 《티스토리》, 2021-12-06
- 신동민 기자, 〈볼보자동차, 인체공학 설계 시트 美카이로프랙틱 협회 승인 획득〉, 《씨넷코리아》, 2022-09-19
- 〈자동차 전문가들이 오직 디자인으로만 선정한 최고의 자동차〉, 《하입비스트》, 2022-07-22
- 남혁우 기자, 〈호피엄, 수소차 설계 3D익스피리언스 플랫폼 활용〉, 《지디넷코리아》, 2022-09-19
같이 보기
