제네시스 GV90 네오룬은 앞뒤 문 사이 기둥(B필러)을 없앴는데도 지붕을 위에서 누르는 시험에서 14톤포스(tf) 이상의 하중을 견뎠다. 롤스로이스도 코치 도어 차에 B필러를 남겨 두는 이유가 강성 때문인데, GV90은 그 기둥을 차체 골격과 도어 안으로 나눠 넣었다.
제네시스는 28일 인천 영종도 인스파이어 엔터테인먼트 리조트에서 ‘GV90 테크 데이’를 열고 연구개발·제조 실무 책임자 12명이 이런 핵심 기술의 개발 과정을 직접 공개했다. 행사 슬로건은 ‘기술로 완성한, 새로운 장인 정신(Engineered Craftsmanship)’이다.
GV90 테크 데이
GV90은 8월 미국 샌프란시스코에서 세계 최초 공개된 제네시스의 초대형 플래그십 전동화 SUV다. 테크 데이는 안세진 제네시스프로젝트2실 상무 진행으로 바디 구조, 달항아리 디자인 디테일, 플랫폼, 주행 성능 4개 대담 세션으로 짜였다.
허광훈 제네시스개발담당 상무는 엔지니어링은 흔히 타협의 기술이지만 GV90은 고객을 위해 양보할 수 없는 기준부터 세우고 끝까지 지켰다고 말했다.
70kg 뒷문 움직이는 듀얼 모션 힌지
GV90 네오룬의 독립 개폐형 히든 B필러 코치 도어 ‘네오룬 아치 게이트’는 힌지, 래치, 차체 구조를 모두 새로 만들어 구현했다. 뒷문은 바깥으로 슬라이딩한 뒤 회전하는 ‘듀얼 모션 힌지’로 열린다. 실내 공간을 침범하지 않고, 앞뒤 문이 서로 간섭 없이 따로 열린다. 기존 B필러 없는 코치 도어 차량은 앞문을 먼저 열어야 뒷문을 열 수 있는 구조가 대부분이었다.
남진우 제네시스클로저설계팀 파트장은 스윙과 슬라이딩을 하나로 묶은 자동 구현 사례가 없어 대학 기구학 교재를 다시 펴고 가구 박람회까지 찾아갔다며, 결정적인 힌트는 자동차 밖에서 찾았다고 말했다. 그 해답이 공작기계와 산업용 로봇에 쓰는 초정밀 부품 ‘리니어 모션 가이드’다. 레일과 블록 사이를 구르는 볼로 마찰을 줄이는 직선 운동 부품으로, 70kg에 이르는 뒷문을 흔들림 없이 움직인다.
B필러 대신 도어 상·하단 두 곳에 래치를 달았다. 두 래치를 동시에 푸는 ‘멀티 릴리즈 컨트롤러’와 동시에 당겨 잠그는 ‘듀얼 신칭 소프트 클로징’은 세계 최초 적용이다. 도어 자동 개폐 때 장애물을 감지하는 레이더는 하단 크롬 가니시 안에 넣었다. 금속 도금층에 미세 균열을 내 전파가 통과하게 한 ‘크롬 크랙’ 기술로, 매끈한 크롬 외관과 감지 성능을 함께 살렸다.
B필러 없는 차체의 강성
B필러가 하던 역할은 차체 골격과 도어 내부로 나눴다. 넓게 열리는 도어 개구부 둘레는 ‘히든 롤케이지’ 구조로 하나의 고리처럼 묶었다.
A필러부터 루프까지 이어지는 골격 안에 길이 2.5m 고강도 스틸 튜브를 넣고, 튜브와 필러가 만나는 부위는 구조용 폼으로 채웠다. 도어에는 B필러 역할을 하는 초고강도 듀얼 스틸 빔을 넣어, 문이 닫혀 있는 동안 도어 자체가 루프와 측면 하중을 받는 골격이 되게 했다.
그 결과 지붕 강도 시험에서 14톤포스 이상을 견뎠다. 시속 60km 측면 직각 충돌 시험에서는 차체가 밀려 들어온 뒤에도 최소 320mm의 탑승객 생존 공간을 확보했다. 두 수치 모두 제네시스 연구소 자체 시험 기준이다.
달항아리 디자인을 만든 공법
제네시스는 이음매 없이 한 덩어리처럼 보이는 달항아리 형태를 양산차로 옮기는 데 공을 들였다. ‘윙 페이스 MLA 헤드램프’에는 램프 바깥면을 차체 색으로 칠한 뒤 빛이 나올 자리만 레이저로 깎아내는 ‘컷리스’ 공법을 썼다. 16가지 외장 색상마다 레이저 출력, 주파수, 가공 속도를 따로 맞췄다. 램프 상하 크기는 G90보다 약 20% 줄이면서 배광 성능은 높였고, 렌즈와 하우징을 분리할 수 있게 해 사고 때 손상 부위만 갈 수 있다.
도장은 울산 EV공장에 새로 깐 자동화 도장 라인과 AI 비전 검사 설비로 관리한다. 컬러 매칭 전용 공간에서 색상마다 48차례 조정을 거쳐, 소재와 공정이 다른 부품도 차체와 같은 색으로 보이게 했다. 네오룬 퍼스트 에디션 투톤은 도료와 코팅을 세 차례 입혀 두 색 경계의 단차를 줄였다.
실내 천연 소재도 내구성 시험을 따로 거쳤다. 제네시스 최초 울 캐시미어 원단은 입체 직조로 볼륨감을 냈고, 승하차 마찰을 견디도록 200종 넘는 샘플을 평가했다. 리얼 우드와 리얼 스톤은 무늬와 색이 제각각이라, 디자이너가 직접 분류한 실물 견본집 ‘마스터 북’으로 모든 차량의 조합 기준을 맞췄다. 남택성 제네시스CMF팀 팀장은 뒷좌석 우드 플로어를 스파이크 달린 골프화로 오르내리는 상황까지 시험했다고 설명했다.
eMP 플랫폼과 충돌 설계
GV90은 플래그십 전용 eMP(Electric Mobility Prime) 플랫폼을 처음 쓴다. 1열부터 2열까지 바닥이 끊기지 않는 ‘심리스 풀 플랫 플로어’를 위해 바닥 아래 통합 충전 제어 장치(ICCU)와 대시보드 속 공조 장치를 앞쪽 PE룸으로 옮겼다. 2열 시트 레일은 카펫 아래 차체 안에 숨겼다. 뒤쪽은 섀시 부품을 위아래로 겹친 ‘3차원 PE 모듈 구조’로 고출력 모터, 서스펜션, 후륜 조향 장치를 넣고도 실내 공간을 지켰다.
차체 구조물의 72%는 알루미늄이다. 하중이 몰리는 서스펜션 연결부에는 여러 폐단면을 이음매 없이 한 번에 주조하는 ‘할로우 캐스팅’을 썼다. 충돌 설계는 보강보다 하중 경로를 바꾸는 쪽을 택했다.
스몰 오버랩 충돌 때는 앞쪽 디플렉터와 프렁크바가 차를 장애물 옆으로 밀어내는 ‘슬라이드 어웨이’ 거동을 만들고, 정면 고속 충돌 때는 밀려난 서브프레임과 PE 시스템이 배터리 아래로 빠져 탑승 공간과 배터리를 지킨다. 박지웅 바디아키텍처개발팀 팀장은 이런 설계가 가벼운 차보다 3톤이 넘는 전기차에서 훨씬 어렵다고 설명했다.
세계 최초 루프 에어백
루프 에어백은 차가 뒤집힐 때 천장을 따라 펼쳐져 루프 글라스를 통한 탑승객 이탈과 머리 부상을 막는다. 천장 면을 따라 1,400mm를 0.08초 만에 펼친 뒤 고정해야 해, 스프링 하우징 구조의 와이어 가이드를 따로 개발했다.
시험 방식도 바꿨다. 기존처럼 90도만 기울이는 대신 180도 이상 회전하는 전복 시험을 새로 만들어 실차 40대, 에어백 단품 300회 이상 평가와 외부 기관 검증을 거쳤다. 손유지 승객안전시스템설계팀 책임연구원은 개방감을 위해 스마트 비전 루프를 고른 고객에게도 안전을 더하는 것이 목표였다고 말했다.
주행 성능과 정숙성
대용량 에어 스프링을 쓰는 초대형 SUV는 급가속 때 앞이 들리기 쉽다. 제네시스는 안티 리프트 성능을 경쟁 차종보다 19.5% 높인 서스펜션 지오메트리를 쓰고, 쇽업소버 리바운드 스프링 강성을 30% 높였다.
멀티 챔버 에어 서스펜션과 현대자동차그룹 최초 양산 적용인 모노튜브 듀얼 밸브 전자제어 쇽업소버를 묶었고, ‘듀얼 e-LSD’가 앞뒤 좌우 구동력을 나눈다. 정성기 제네시스시험1실 실장은 직접 운전해 보면 초대형 SUV인데도 차체 거동이 평평하고 날렵하다고 말했다.
정숙성은 모터 단계부터 손봤다. 모터와 감속기 하우징에 관찰 창을 내고 고속 카메라와 레이저로 축 거동을 분석해, 축을 분리형으로 바꾸고 기어 맞물림 면을 다듬었다. 소음 성분과 반대 위상의 전류를 넣는 소프트웨어 제어로 모터 소음의 원인인 가진력을 최대 40% 줄였다. 로드 노이즈는 G90보다 낮다.
모든 유리에 차음 유리를 쓰고 앞뒤 도어 유리에는 두 배 두꺼운 차음 필름을 넣었다. 배선보다 흡차음재를 먼저 붙이도록 공정 순서를 바꿨고, 미국 캘리포니아와 독일 아우토반 시속 240km 주행 평가를 거쳐 윈드 노이즈를 목표보다 2dB 낮췄다.
부품 전시관
행사장에는 약 1,060㎡(약 320평) 부품 전시관을 꾸려 도장 전 차체(BIW), eMP 플랫폼 실물, 듀얼 모션 힌지 개발 단계별 샘플, 컷리스 헤드램프 제작 과정, 열전이 방지 기술(TRP)을 넣은 신규 배터리 시스템을 공개했다.
실제 도로 소음을 재현하고 차 안팎 데시벨을 보여 주는 ‘사운드 익스피리언스 부스’도 운영했다. 연구원 30여 명이 상주하며 설명했다. 행사에서는 GV90 테크 필름 2편과 3편도 상영됐다.
안세진 상무는 장인이 달항아리를 빚듯 GV90에 수많은 개발진의 시간이 담겼다며, 기술로 완성한 가장 현대적인 장인정신의 결과물이라고 강조했다.