- 안전성, 연비, 동력성능, 디자인 업그레이드로 높은 고객가치 실현
- 다중골격 구조 엔진룸, 초고장력강 확대 적용으로 충돌 안전도 세계 최고 수준
- 신형 쏘나타부터 2021 엘란트라 등에 차례로 적용
올 초 출시된 신형 쏘나타부터 최근 나온 ‘올뉴 2021 엘란트라’까지 요즘 새로 나오는 현대자동차 신차 모델에는 3세대 플랫폼이 적용되고 있습니다. ‘8세대 쏘나타,’ ‘7세대 엘란트라’라고 하면서, ‘3세대 플랫폼’을 적용했다고 하니 헷갈려하는 고객도 있습니다. 3세대 플랫폼은 현대자동차가 독자 개발한 세계 최고 수준의 성능과 안전성을 갖춘 신규 플랫폼입니다. 이번호에서는 현대 3세대 플랫폼의 특징은 무엇인지 살펴봅니다.
Q. 플랫폼이란?
자동차 플랫폼은 ‘공통의 설계, 엔지니어링, 생산성, 모델과 타입을 아우르는 주요 부품들의 호환 패키지’를 뜻합니다. 보통 자동차의 아래 공간을 차지하는 엔진룸과 언더바디 레이아웃이 해당합니다. 현대자동차의 3세대 플랫폼은 차량 하부의 주요 부품들, 즉 ▲언더바디(차체 바닥 부분) ▲서스펜션 ▲파워트레인 ▲연료장치 ▲공조장치 ▲조향장치 ▲배기장치 ▲시트 프레임 등의 호환 패키지를 포함합니다.
Q. 자동차회사가 플랫폼 공유를 위해 노력하는 이유는?
플랫폼에 따라 자동차의 기본 성능과 상품성이 결정되기 때문입니다. 플랫폼을 어떻게 개발하고 운영하는지를 보면 그 제조사의 기본 실력을 알 수 있습니다. 기본 플랫폼을 개발하는 데 더 많은 시간과 비용을 투자하면, 그렇게 하지 않은 경우와 비교해 훨씬 더 완성도 높은 차를 만들 수 있습니다. 빠른 제품 출시, 규모의 경제, 제품별 기본 성능 강화 등의 장점도 있습니다.
플랫폼 개발은 ‘표준화’라는 의미도 담고 있습니다. 수만 개의 부품으로 구성되는 자동차를 차종마다 다른 부품으로 개발하면, 부품의 신뢰성 확보를 위해 많은 시간과 비용이 들어갑니다. 이런 문제점을 고려해 표준화 개념을 바탕으로 플랫폼이나 부품을 개발합니다.
Q. ‘모듈화 플랫폼’이란?
플랫폼을 모듈화한다는 것은 플랫폼을 구성하는 부품들을 단일 또는 여러 가지로 조합하여 모듈로 구분함을 의미합니다. 이렇게 되면 자동차 전체의 변경 없이도 각각의 모듈만 교체해 플랫폼을 업그레이드할 수 있습니다. 따라서 모듈화된 부품들의 조합 수만큼 플랫폼의 다변화가 가능합니다.
Q. 3세대 플랫폼의 특징 중 하나인 ‘저상화 설계’란?
차의 주행 성능과 안정성의 가장 근본적인 요소 가운데 하나는 무게 중심을 낮추고 ‘관성 모멘트(회전하는 물체가 계속해서 회전을 지속하려고 하는 성질의 크기)’를 축소하는 일입니다. 이를 위해 필요한 것이 저상화 설계입니다.
저상화 설계를 실제로 구현하는 일은 매우 어렵습니다. 단순히 엔진과 구동계, 차체 바닥의 부품을 낮게 배치하는 것뿐만 아니라, 차체 경량화를 위해 파워트레인, 배터리 같은 무거운 구조물을 무게중심에 가깝게 배치해야 하기 때문입니다. 또한, 안전한 시야 확보, 승하차와 운전 자세의 편안함을 모두 고려하는 복합적인 차량 설계가 필요합니다. 3세대 플랫폼은 이 모든 것을 달성해 저상화 설계와 경량화를 구현했습니다.
Q. 3세대 플랫폼의 안전성은?
플랫폼 개발 시 엔지니어들은 안전성에 3가지 관점으로 접근합니다. 바로 ▲에너지 흡수율의 극대화 ▲객실 공간 보존 ▲충돌 시 차량의 자세 최적화입니다. 에너지 흡수율의 극대화, 객실 공간 보존은 2세대 플랫폼에서도 어느 정도 달성해낸 부분이었지만, 이번에는 더욱 업그레이드됐습니다.
충돌 시 차량의 자세 최적화는 3세대 플랫폼 개발 시 중점적으로 연구됐습니다. 3세대 플랫폼은 ▲다중골격 엔진룸 구조 및 서브 프레임 변형모드 제어 ▲로어암 강도 및 이탈 시점 제어 ▲A필러 변형 모드 최적화 등을 통해 스몰오버랩 충돌 시 차량이 일반적인 경우처럼 크게 회전하지 않고 측면으로 비켜나가는 움직임을 보여줍니다. 이를 통해 승객의 안전성이 더욱 향상되었습니다. 실제 사고 시 뒤따라오는 차량에 의한 2차 사고 가능성 또한 크게 줄어듭니다.
Q. 다중골격 엔진룸 구조란?
보통 ‘멀티 로드 패스 바디 구조’라고 합니다. 일반적으로 사고가 나면 사이드 멤버에 충돌 하중이 집중됩니다. 사이드 멤버란 보닛을 열면 보이는 엔진룸 양쪽을 지지하는 골격 구조물입니다. 다중골격 구조는 이 프런트 사이드 멤버뿐 아니라 서브 프레임, 펜더 에이프론 등을 유기적으로 잘 엮어서 충돌 하중이 여러 경로로 흡수, 분산되도록 한 구조를 말합니다.
