가혹한 충돌 안전 시험에서 드러난 현대차그룹의 안전성
가혹한 충돌 안전 시험에서 우수한 결과를 이뤄낸 비결을 알아보았다
인류에게 더욱 가치 있는 시간과 공간을 제공하기 위해 끊임없이 자동차 안전 기술 개발에 매진하고 있는 현대자동차그룹. 최근 현대차그룹의 차량은 까다롭기로 유명한 미국 IIHS(Insurance Institute for Highway Safety, 고속도로 안전보험협회)의 안전성 평가에서 연일 우수한 결과를 이뤄내고 있다.
잘 알려져 있다시피 IIHS나 유로 NCAP(European New Car Assessment Programme)과 같은 글로벌 자동차 안전성 평가 기관의 기준은 나날이 높아지고 있는 상황이다. 아울러 사고를 예방하는 첨단 안전 기술이 안전성 평가의 중요한 항목으로 주목받기 시작했다. 이처럼 점차 까다로워지는 안전 기준에도 현대차그룹은 ‘안전이 최우선’이라는 철학을 바탕으로 관련 기술 개발에 역량을 집중하고 있다. 차량 개발 단계부터 충돌 시험까지, 현대차그룹의 안전 기술 개발 현장을 살펴보며 우수한 안전성의 비결을 알아봤다.
글로벌 대표 자동차 안전성 평가로 손꼽히는 미국 IIHS와 유로 NCAP은 매해 출시하는 전 차종을 대상으로 다양한 시험을 시행해 차량의 안전성을 평가한다. 그중에서도 IIHS는 까다로운 평가 기준과 가혹한 충돌 시험으로 명성이 높다. 참고로 미국 IIHS는 안전보험협회 관점에서 보험 지출을 줄이고 소비자들의 안전을 확보하기 위한 목적으로 운영되고 있다. 따라서 소비자에게 안전한 차량을 선택할 수 있도록 도움을 주며, 자동차 제조사에게는 더욱 안전한 차량을 개발하도록 유도하는 역할을 도맡는다.
미국 IIHS가 시행하는 스몰 오버랩은 앞 면적의 25%만 충돌하는 가혹한 충돌 시험 중 하나다 - 사진 : IIHS (https://www.iihs.org)IIHS의 안전성 평가는 신차 마케팅 전략에도 영향을 끼칠 만큼 높은 영향력을 자랑한다. 타 안전 평가와 비교해 높은 기준이 적용되는 만큼, 평가 방법에 있어서도 차별화되기 때문이다. 단적인 예로 IIHS는 유일하게 스몰 오버랩 테스트를 진행한다. 스몰 오버랩은 차량 앞 면적의 25%만 충돌하는 시험으로 가장 가혹한 충돌 시험으로 손꼽힌다. 또한 사고 예방에 도움이 되는 첨단 안전 기술의 완성도를 평가하고, 헤드램프 성능을 시험함으로써 최신 차량에 걸맞은 높은 안전 기준으로 신차를 검증한다.
IIHS가 선정하는 TSP(Top Safety Pick)는 매해 최고의 안전 성능을 발휘하는 자동차에 수여되는 상이다. TSP를 받으려면 총 6개 항목의 충돌 시험에서 훌륭함(Good) 등급을 받아야 하며, 전방 충돌 예방 시험 부문에서 우수함(Advanced) 이상, 양호함(Acceptable) 등급 이상의 헤드램프를 모든 트림에 기본으로 탑재한 차량에는 TSP+를 수여한다. 즉, TSP와 TSP+를 받은 차량은 그야말로 최고의 안전 성능을 인정받은 셈이다. 놀라운 점은 2022년 6월 기준 현대차그룹은 무려 12개 모델이 TSP+를, 10개 모델이 TSP를 받아 총 22개 모델이 최고 안전한 차량에 선정된 것이다. 이는 올해 IIHS 안전 평가를 받은 자동차 그룹사 중 가장 많은 수상 기록으로, 현대차그룹 차량의 우수한 안전성을 실감할 수 있는 부분이다.
현대차그룹은 슈퍼컴퓨터를 활용해 한 차종당 무려 500회에 달하는 충돌 시뮬레이션을 진행한다그렇다면 현대차그룹은 안전한 차량을 개발하기 위해 어떠한 연구를 지속적으로 진행하고 있을까? 현대차그룹의 충돌안전 테스트 연구소의 안전 성능 개발 과정을 살펴보면 그 비결을 알 수 있다. 현대차그룹은 충돌 시험차의 안전 사양을 결정하기까지 무려 500회 이상의 충돌해석 과정을 거친다. 또한 차량 양산까지 최소 100여 차례의 충돌시험을 진행한다. 특히 충돌 피해를 미리 예상하는 시뮬레이션 과정의 경우는 많은 시간과 노력이 투입된다. 파워트레인의 종류, 루프 사양, 타이어 종류 등 한 차종에 존재하는 다양성을 모두 고려하고, 충돌 부위에 따른 경우의 수와 각 시장의 충돌 항목 기준을 모두 반영해 시험을 진행하고 있다.
스몰 오버랩 충돌 시뮬레이션과 정면 오프셋(40%) 충돌 시뮬레이션 모습충돌 시뮬레이션 500회도 평균적인 횟수일 뿐, 만약 기준을 만족하지 못하거나 미세한 조율이 필요한 경우엔 모든 조건을 완벽히 만족할 때까지 시험을 반복한다. 참고로 한 번의 시뮬레이션 과정은 결과 도출까지 약 15시간 이상 소요된다. 한 차종당 약 500회임을 감안하면 시뮬레이션에만 무려 7,500시간이 소요되는 셈이다. 결과적으로 현대차그룹 남양연구소의 충돌안전시험동은 안전한 차량을 완성하기 위해 24시간 쉴새 없이 돌아간다고 볼 수 있다.
안전벨트, 에어백 등 기타 구속장치의 검증 또한 중요한 평가 요소 중 하나다충돌 시험 역시 막대한 비용과 시간이 투입된다. 충돌 상황에 따른 차 대 차 충돌, 차 대 구조물 충돌 시험을 병행하고, 경사로 환경에서의 충돌, 보행자와의 충돌, 대각선 방향의 충돌 등 다양한 사고 상황을 가정한 충돌 시험을 진행한다. 이 밖에도 차량 판매를 위한 필수 시험뿐만 아니라, 에어백 센싱 작동 여부를 검사하는 필드 모듈 시험도 존재한다. 이처럼 현대차그룹 내부적으로 진행하는 충돌 시험 항목은 무려 50여 개에 달한다. 그 결과 현대차그룹의 모든 차종은 국내의 KNCAP 및 유로 NCAP의 평가에서 우수한 결과를 보여주었으며, 까다롭기로 유명한 미국 IIHS 평가에서도 우수한 성과를 이뤄낼 수 있었다.
충돌 시험 이후에도 차량의 안전성을 검증하는 과정이 체계적으로 진행된다충돌 시험 이후의 차량의 안전성을 검증하는 과정 역시 체계적으로 진행된다. 검증 과정은 충돌 직후 검증과 충돌 시험 후 분석 과정으로 나뉘는데, 충돌 직후에는 차량의 속도와 충돌 부위 등을 중점적으로 살피며 안전 성능 요구 조건에 만족하는지를 면밀히 확인한다. 차체의 변형, 차량 내부의 특이사항, 누유 및 화재 여부, 에어백 및 안전벨트 등의 구속장치 전개 여부, 문열림 여부, 더미의 에어백 접촉 위치 등 충돌 직후의 변화와 특이점을 꼼꼼히 살펴보는 것이다.
충돌 결과 검증 과정에서는 각종 계측 데이터를 활용해 차량의 충돌 피해를 정확히 분석한다분석 검증에서는 충돌 피해를 보다 정확하게 계측하는 과정이 주를 이룬다. 더미에 적용된 센서를 통해 상해 계측 데이터를 계산하고 차체 변형 정도를 계측해 종합적인 차량 안전성을 분석한다. 만약 목표 조건에 미달한 항목이 발견되면 각종 데이터를 분석해 원인을 파악하고 개선방안을 수립한다. 해당 분석 검증은 충돌 부위에 따라 유관 부문과 긴밀한 협의가 이뤄지며, 개선 사양을 반영한 실차가 최종적인 안전성 기준에 만족할 때까지 검증이 반복된다.
캐빈룸 중심으로 확대 적용된 고장력 강판 덕분에 승객실과 도어 주변이 온전하게 유지된다잘 알려져 있다시피 현대차그룹의 차량은 동급의 차체 크기 대비 넓은 실내 공간이 장점이다. 하지만 넓은 실내 공간은 상대적으로 작은 크럼플존(충격 흡수 구역)을 의미하므로 충돌 시험에서 불리한 조건이다. 이를 극복하기 위해 현대차그룹은 승객을 보호하는 주요 부위에 고장력 강판을 확대 적용하고, 차량 전방에는 다중골격 분산 구조를 적용했다. 이러한 안전 설계 특징은 IIHS 평가에서 TSP 이상을 달성했던 현대차그룹의 차량에도 잘 나타나 있다. 스몰오버랩 충돌 모습을 살펴보면 승객실과 도어 주변이 온전하게 유지된 모습을 확인할 수 있다.
더 뉴 팰리세이드는 보다 강화된 IIHS 2.0 측면 충돌 시험을 대비하기 위해 차체 보강이 이뤄졌다최근 IIHS를 비롯한 글로벌 자동차 안전성 평가 기관은 안전 성능의 평가 기준을 점차 높여가고 있다. 이는 제조사에 보다 강화된 안전 성능 개발을 유도하고, 브랜드 간 안전 성능 평가에서 변별력을 확보하기 위해서다. 미국 IIHS는 2023년부터 보다 강화된 측면 충돌 시험(Side Impact 2.0 Test)을 시행할 예정이며, 유럽의 경우는 충돌 예방 안전 항목들의 도입을 확장하고 충돌 외적인 안전 장비의 강화도 유도하고 있다. 이에 따라 현대차그룹 역시 보다 높은 안전 성능 목표를 설정하고 그에 맞는 차체, 구속장치, 능동 안전 신기술 등을 개발해 빠르게 도입하고 있다.
전기차에 최적화된 안전 기술이 적용된 E-GMP또한 현대차그룹은 최근 빠르게 확장되는 전기차 시장을 고려해 전기차 전용 플랫폼의 충돌 안전 성능 개발을 지속하고 있다. 최근 아이오닉 5는 IIHS 안전성 평가에서 최고 등급인 TSP+를 획득했으며, 이를 통해 아이오닉 5의 뼈대가 되는 E-GMP의 우수한 안전성이 입증된 바 있다. 현대차그룹은 내연기관 차량과 동일한 조건으로 전기차 플랫폼의 충돌 안전 성능을 개발하고 있으며, 고전압 배터리 및 실제 사고를 고려한 충돌 평가를 병행하면서 배터리 안전성에 대한 검증을 철저히 진행하고 있다. 아울러 전기차 안전 규정에 부합하는 전류, 전압, 저항 등의 요소를 빠짐없이 측정함으로써 전기차 안전성 수립에 만전을 기하고 있다.
담요처럼 덮을 수 있는 구속장치. 자율주행 차량의 자유로운 시트 배치를 고려한 신개념 구속장치 개발도 진행 중이다향후 자율주행 기술의 도입으로 큰 변화가 예상되는 안전 성능 역시 눈여겨봐야 할 점이다. 현대차그룹은 자율주행 차량의 자유로운 시트 배치를 고려해, 비정형 상태의 충돌 안전성 검토를 확대하고 있다. 즉, 자율주행 중인 자동차에서 누워있거나 뒤를 보고 앉은 탑승객의 충돌 안전까지 고려하고 있는 것이다. 이와 더불어 자율주행 차량에서의 승객 보호를 위한 신개념 구속장치도 개발하는 등 다양한 충돌 상황에서 상해 가능성을 낮추기 위한 연구개발을 지속하고 있다.
현대차그룹은 인간 중심의 안전 철학을 바탕으로 차량 안전 기술 개발을 지속하고 있다현대차그룹은 어느덧 세계에서 가장 안전한 차를 만드는 제조사로 자리매김했다. 미국 IIHS 및 유로 NCAP 등 글로벌 자동차 안전성 평가 기관에서 입증된 현대차그룹 차량의 뛰어난 안전성은 더욱 안전한 차를 만들기 위한 끊임없는 노력이 이뤄낸 결과라 할 수 있다. 현대차그룹은 앞으로도 인간 중심(Human centered)의 미래 모빌리티 개발 철학을 바탕으로 안전 성능 개발에 더욱 집중할 계획이다. 안전에 있어 타협하지 않는 현대차그룹 덕분에 한층 윤택하고 편리한 삶을 가져올 미래 모빌리티 시대가 더욱 기대된다.
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