현대차·기아가 실제 도로를 가상 공간으로 옮긴 '드라이빙 시뮬레이터'를 구축하면서 테스트카를 활용해온 신차 개발에 변화의 바람이 일고 있다. /사진=현대차그룹

도로에서 위장막을 두른 차량을 본 적이 있을 것이다. 자동차 회사들이 신차 개발 과정에서 성능을 검증하는 시험용 차량으로 '테스트카'라고 불린다. 그동안 완성차 업체들은 디자인 유출 위험을 감수하면서도 실제 도로에서 테스트카를 운행해 왔다. 주행 성능은 현실과 똑같은 환경에서 검증하는 것이 사실상 유일한 방법이었기 때문이다. 하지만 이제는 상황이 달라지고 있다. 현대차·기아가 실제 도로를 가상 공간으로 옮긴 '드라이빙 시뮬레이터'를 구축하면서 신차 개발 방식에도 변화가 시작됐다.

20일 자동차업계에 따르면 현대차·기아는 올해 남양연구소에 '드라이빙 시뮬레이터'를 구축하고, 주행 성능 테스트의 장을 가상의 공간으로 옮겨왔다. 남양연구소는 실제와 같은 주행 질감을 구현하기 위해 1mm 단위의 '지형 서버(Terrain Server)'를 세계 최초로 개발했다. 이런 가상의 시스템은 신차 개발을 위한 현실 공간에서의 테스트카를 빠르게 대체하고 있다.

남양연구소에서 정필영 현대차·기아 주행성능컨셉개발팀 책임연구원을 만나 시뮬레이터와 새 시스템이 바꿀 미래의 차량 개발 모습에 대해 들었다. 아래는 일문일답.

정필영 현대차·기아 주행성능컨셉개발팀 책임연구원/사진=머니투데이방송 MTN

Q. 드라이빙 시뮬레이터에 대해 소개해달라.

A. 먼저 제네시스 G80의 운전석을 그대로 가져온 하드웨어는 전후와 좌우, 상하의 직선 운동과 회전 운동이 구현되는 6자유도(6DOF) 모션 시스템으로 작동한다. 9개의 독립적인 모터를 구동해서 실제 신차의 몰입도를 그대로 구현할 수 있게 만들었다. 270도의 곡면 스크린에 고주사율 프로젝터 9개를 활용해 시각적인 정보까지 제공하면 시뮬레이터에 탑승한 누구든 몰입할 수 있는 환경이 만들어진다.

Q 남양연구소가 세계 최초로 개발했다는 1mm 지형 서버에 대해 설명해달라.

A. 주행 성능을 평가하기 위해서 가장 중요한 건 노면 정보다. 현대차·기아는 한국 뿐 아니라 세계 각지의 도로 데이터를 확보하고 있다. 문제는 이 데이터를 담은 파일의 용량이다. 기존 방식은 시뮬레이터로 달릴 도로 데이터를 로딩하는데 많게는 10분까지 걸린다. 게다가 지연 현상이 나타날 수 있어 주행 성능을 평가하는 데 한계가 있었다.

그래서 만든게 지형 서버다. 우선 라이다를 탑재한 차량이 실제 도로를 1mm 단위로 스캔해 노면의 경사와 요철, 질감까지 데이터로 옮겨 담는다. 이 데이터를 위치 데이터와 결합해 지형 서버에 저장한 후, 시뮬레이터가 달리는 바로 그 지점의 위치값에 해당하는 도로 데이터를 불러낸다. 이렇게 하면 실제에 가까운 주행 환경을, 지연 없이 만들어 낼 수 있다.

Q. 물리적인 데이터값만 있다면 다른 브랜드 차량과의 직접 비교도 가능한건가?

A. 그렇다. 실제로 현대차의 고성능 브랜드인 N 시리즈를 포르쉐 제품과 비교 평가하기도 했다. 승차감이 중요한 대형 세단의 경우도 독일의 프리미엄 브랜드와 견주어 본다.

Q. 글로벌 상위 브랜드는 모두 이 정도 수준의 가상 주행 테스트 역량을 갖추고 있다고 봐야하나.

A.현대차·기아의 시스템은 세계적인 수준이다. 개인적으로 BMW와 비슷한 경쟁력을 확보했다고 평가한다. 국내 완성차, 부품사와의 기술 격차는 5년 정도로 본다. 실제로 한 타이어사가 시뮬레이터 기술 이전과 관련해 접촉해 왔지만 판매 계획은 없다.

Q. 현대차·기아는 어떻게 5년의 기술 격차를 확보했나.

A. 시작은 코로나였다. 해외 출국이 어려워지자 대안을 마련해야 했고, 가상 공간에서의 주행 테스트를 고도화 하기로 결정했다. 혼자 그리고 동료들과 코로나 기간 각국을 다니며 관련 분야 교수들을 만나고, 데이터를 수집하기도 하면서 기반을 다졌다. 정말 맨 땅에 헤딩 하듯 시작해 5년의 시간이 지났다. 결국 지난해 12월 지형 서버를 완성하고 올해 2월 남양연구소에 드라이빙 시뮬레이터를 구축하면서 지금의 테스트 환경을 완성했다.

Q. 가상 주행 테스트 기술은 신차 개발과 양산에 있어서 어떻게 역할하는가.

A. 신차를 개발하는 데 여러 대의 테스트카가 투입된다. 수백개의 부품을 조합한다 생각하면 당연한 일이다. 가상 공간에서는 비용과 시간을 절약할 수 있다. 타이어를 예로 들어보자. 드라이빙 시뮬레이터 상에서 타이어 제품을 변경하는데 딱 3초 걸린다. 3초면 다른 타이어를 장착했을 때 주행 질감이 어떻게 달라지는지 확인할 수 있는 것이다. 실제로 신차 개발 기간이 줄었고, 이미 올해는 드라이빙 시뮬레이터 일정이 모두 꽉차있는 상태다.

사실 더 중요한 부분은 의사결정이 빨라진다는 점이다. 신차를 개발하고 양산하는 과정이 지체되는 원인 중 하나는 임원들 간 이견이다. 보통 실제 차량을 탑승해보면 이견은 빠르게 좁혀지는데, 그 역할을 시뮬레이터가 한다. 당장 이달 초에도 최고경영층이 남양연구소를 찾아 늦은 시간까지 시뮬레이터를 활용하고 갔다.

Q. 의사결정까지 활용된다면 주행감이 실제에 상당히 가까워야 할텐데, 쉽게 와닿지 않는다.

A. 주행감을 가장 예민하게 느끼며 운전하는 사람들 중 하나가 브랜드 소속의 R&H(Ride & Handling, 주행 및 핸들링) 테스트 드라이버일거다. 그 드라이버들이 시뮬레이터로 실차 주행 연습을 한다.

민경빈 머니투데이방송 MTN 기자