현대차그룹의 기술 공유의 장, ‘R&D 기술 포럼'
소프트웨어 기반 모빌리티 기술로 인한 고객 이동경험의 변화를 알아봤다
지난 8월 22일, 현대자동차그룹이 경기도 화성시 소재의 롤링힐스 호텔에서 R&D 기술포럼의 개최를 알렸다. ‘모빌리티 기술 표류의 시대, 우리는 어디로 향하고 있는가?’라는 슬로건 아래 펼쳐진 해당 포럼은 미래 전략 기술 분야에 대한 선행연구 성과와 인사이트를 공유하기 위해 마련되었다. 또한 기술의 방향성과 개발 현황 보고를 통해 그룹 내외적으로 기술적 협업 네트워크를 확장하고자 하는 목표도 담고 있다.
2016년부터 진행된 R&D 기술포럼은 현대차그룹의 선행 기술 연구조직인 ‘리서치랩’을 중심으로 열려왔다. 리서치랩은 연구전문가 제도의 도입에 따라 선발된 각 기술 부문별 연구위원의 주도 하에 설립되었으며, 선행 기술의 고도화와 함께 현대차그룹의 R&D 인력 육성 플랫폼으로서 기능하고 있다.
R&D 기술포럼이 마련된 것은 리서치랩의 조직 방향성과 산업 트렌드의 분석으로 선행 기술의 방향성을 수립하기 위함이다. 첫 개최 이래, 리서치랩은 지속적으로 고객에게 확고한 미래 가치를 전달하고자 포럼을 구성해 왔다. 2019년 9개, 지난해 13개였던 강연 분야도 올해는 25개로 꾸준히 범위를 확대했다. 올해로 8회차를 맞은 이번 R&D 기술포럼은 13개 리서치랩이 참여해 이종 기술 간의 융복합으로 새로운 이동경험을 제공하고자 했으며, ‘SDV(Software Defined Vehicle)’ 세션도 마련해 최신 모빌리티 트렌드를 반영했다.
8월 22일 개막식을 거쳐 동월 23일부터 9월 7일까지 9일간 진행된 이번 포럼은 현대차·기아의 R&D 부문을 총괄하는 CTO(Chief Technology Officer, 최고 기술 경영자) 산하 연구원과 그룹사 임직원 및 산학 관계자 2,000여 명이 참여한 가운데 진행되었다. 코로나19의 영향으로 지난 몇 년간 온라인 세션과 병행하였으나, 참석자와 리서치랩 사이의 보다 적극적인 커뮤니케이션을 위해 오프라인 중심으로 전환되었다. 개막식에서 TVD본부장 양희원 부사장은 축사를 통해 R&D 기술포럼을 두고 ‘현대차그룹의 성장 플랫폼’이라 언급했으며, 이와 같이 성과를 공유하고 전파하는 자리를 지속적으로 준비할 예정이라고 밝혔다.
지난 9월 5일과 6일, 리서치랩 간의 협업으로 구성된 SDV 포럼이 알버트 비어만(Albert Biermann) 고문의 기조연설로 막을 올렸다. 영상을 통해 비어만 고문은 SDV가 고성능 자동차의 미래라는 것을 주제로 연설을 시작했다. 그는 자동차 엔지니어로서의 마지막 커리어를 장식한 프로젝트, 아이오닉 5 N이 이미 SDV의 조건을 충족했다고 말하며 N 액티브 사운드 플러스(N Active Sound Plus)와 N e-쉬프트(N e-Shift)와 같은 소프트웨어 중심의 기능에 담긴 가치를 설명했다.
아울러 비어만 고문은 FoD(Feature on Demand) 콘셉트 적용에 관한 사전 질의에 대해 “FoD 사업으로 수익 구조를 구축하는 건 어려운 일”이라고 언급하면서도, “N에 열성적인 소비자는 단순한 고객이 아닌 브랜드의 팬”이라고 덧붙이며 고성능 차량 고객을 위한 사운드나 드리프트 튜닝 요소 등, 추가 고성능 관련 기술 제공에 대한 가능성을 암시했다.
그는 후배 개발자에게도 조언을 아끼지 않았다. 우선 “전문가들의 노하우가 잘 반영될 수 있게 조직 간의 긴밀한 협업과 소통이 이뤄져야 한다”는 말과 함께 “드라이빙은 여전히 중요하다(Driving Still Matters!)는 사실을 잊지 말라”고 당부하며 전동화 시대에도 주행 감성이 중요하다는 의견을 강조했다.
SDV 포럼에는 4개의 리서치랩이 참여했다. 우선 사운드디자인리서치랩은 모빌리티의 새로운 청각 경험을 디자인하여 고객에게 제공하기 위해 설립된 조직으로, e-ASD와 같은 차량의 주행 사운드 개발을 담당하고 있다. 또한 탑승자의 감각과 소리를 연계한 솔루션 및 상황에 따른 사운드스케이프(soundscape) 조성 등, 모빌리티의 사운드와 관련된 다양한 업무를 진행하고 있다.
사운드리서치랩을 이끌고 있는 박동철 연구위원은 SDV 포럼을 통해 내연기관 중심 시절부터 시작된 사운드 디자인 개발의 역사를 요약했으며, 최근 출시된 ‘아이오닉 5 N’의 고성능 전기차 전용 사운드에 담긴 소비자 친화적인 청각 경험 기술이 미래 모빌리티에도 반드시 필요하다는 점을 강조했다.
한편, 어정수 연구위원의 주도로 설립된 전동화제어리서치랩은 전동화 차량의 제어 기술 고도화를 이룩하고 있다. 또한 주행 성능과 에너지 효율의 향상과 더불어, 전동화 차량 특성을 극대화해 새로운 상품성을 창출하는 데에 존재 목적이 있다. 예컨대 모터의 *백래시로 인한 충격을 줄여 전동화 차량의 승차감을 향상시키거나, 반대로 모터의 특성을 활용한 새로운 제어 기술도 개발하고 있다. 제네시스 GV60에 최초로 적용된 바 있는 가상 변속 기능(Virtual Gear Shift)이 바로 전동화제어리서치랩의 작품이다.
*백래시 : 한쌍의 기어가 맞물렸을 때 생기는 기어이(gear tooth)간의 틈새
어정수 연구위원은 SDV 포럼 1일차 세션에서 융합제어를 중심으로 한 전동화 차량 제어 기술과 함께 개발 사례 등을 풀어냈다. 그는 센서퓨전을 활용해 상태 관측기를 구현함으로써 차량 제어의 정밀도와 응답성을 향상시킬 수 있다고 강조했다. 결과적으로 이러한 융합제어가 전기차의 퍼포먼스는 물론 승차감도 개선할 것이라고 설명하며 발표를 마무리했다.
콕핏 설계자 출신 3명이 모여 설립한 인테리어리서치랩은 현재 공병석 연구위원의 휘하에 운영 중이다. ‘고객 중심의 인테리어 공간 가치 향상’을 목적으로 운영 중인 인테리어리서치랩은 공간 활용 기술은 물론, 공간의 가치와 고객 관점의 인테리어 감성을 정량화하고 이를 합리적 공법으로 구현하는 데 힘쓰고 있다. 최근에는 자율주행이 기본화된 미래를 상정하여 확장된 공간에서의 이동 시간 활용 방안에 대해 연구하고 있다.
이번 포럼에서 공병석 연구위원은 공간과 성능, 감성이라는 세 가지 분야에 관한 인테리어 기술 개발 내용을 소개했다. 공병석 연구위원은 발표를 통해 다양한 내부 상황에서 탑승자가 최적의 이동 경험을 누릴 수 있도록 데이터 기반 업데이트가 가능한 모듈러 인테리어의 실현이 인테리어리서치랩의 장기적 목표임을 밝혔다. 발표 내용 중 감성과 기능 충족을 위해 바이오필릭 콘셉트를 인테리어에 접목하는 색다른 방안이 참석자들의 눈길을 끌기도 했다.
샤시제어리서치랩은 세계 최고의 R&H 성능 확보를 위한 샤시제어 기술 개발을 목표로 출범하였고, 현재는 차량SW 담당 산하 차량제어개발센터에 소속되어 있다. 해당 리서치랩은 고성능 샤시제어 기술 개발 및 PE(Power Electronics), 샤시, ADAS 부문의 기술을 묶어 차량 모션 제어 (Vehicle Motion Control, VMC) 기술에 관한 연구를 중점적으로 추진 중이다. 여기에 맞춤형 기술이 보편화될 미래 모빌리티 시대에는 운전자의 상태와 주변 환경에 맞춰 VMC를 최적화하는 기술도 구상하고 있다.
이러한 연구를 주도하고 있는 이상호 연구위원은 VMC를 활용해 운전자의 드라이빙 경험을 설계하고 구현하는 기술에 대해 브리핑했다. 그는 현재 현대차그룹의 전동화 차량에도 적용되고 있는 모터 제어 기반의 R&H 성능 향상 기술과 더불어 연구 중인 모션 컨트롤 신기술을 소개했다. 이상호 연구위원의 발표를 통해 소프트웨어 기술 기반의 거동 제어 기술이 드라이빙 성능 뿐만 아니라 자율주행과 같은 미래 모빌리티 기술에도 지대한 영향을 끼칠 수 있음을 알 수 있었다.
SDV 포럼의 1일차 오후 세션은 인테리어리서치랩 소속 김수경 연구원의 발표로 시작되었다. 김수경 연구원의 발표는 시대 정신과 인간의 생활상을 반영하는 가구와 리빙 스페이스로 변화하는 모빌리티의 관계성에 포커스를 맞추고 있었다. 특히 가구 박람회 참여를 통해 아이디어를 채택하는 과정과 실제 경험한 개발 일화를 소개해 참석자들의 흥미를 돋우었으며, 다채로운 가구의 수납 기술과 새로운 구조를 접목시킨 모빌리티의 탄생을 기대하게 만들었다.
뒤이어 마이크를 건네받은 국민대 자동차·운송디자인학과 노재승 교수도 모빌리티의 공간에 대한 이야기를 전달했다. 노재승 교수는 기존의 자동차가 공간의 가치와 이동 경험보다는 신속한 이동에 초점을 맞췄다면, 소프트웨어 기술을 기반으로 한 미래의 모빌리티는 새로운 경험의 공간이 될 것이라 설명했다. 그러면서 모빌리티와 가구를 결합해 움직이지 않을 때는 새로운 형태의 거주 공간으로 활용하는 ‘moblr’ 모빌리티 콘셉트를 소개해 모빌리티에 대한 새로운 패러다임을 제시했다.
1일차 행사의 마지막 세션은 사운드디자인리서치랩 소속의 장경진 글로벌R&D마스터(이하 마스터)가 담당했다. 장경진 마스터는 음악이 뇌에 미치는 영향에 대한 이야기로 운을 뗐다. 뒤이어 탑승자의 감정을 인식하는 AI 인식 모델을 통해 전기차의 주행음을 바꾸는 기술과 함께, 이를 발전시켜 주행 중 주변 환경을 인식해 효과음과 배경 음악을 재생시키는 사운드스케이프 기술을 소개했다. 장경진 마스터는 해당 기술을 로보택시에 적용해 승객의 이동경험을 최적화하겠다는 목표를 세웠으며, 현재 연구 중인 스마트폰 플랫폼 기반의 다중감각 활용 기술을 소개하며 1일차 세션을 마무리 지었다.
SDV 포럼 1일차에는 리서치랩의 협업으로 탄생한 기술의 체험 공간을 야외 전시장에 마련했다. 예컨대 아이오닉 5 N 차량에서는 사운드디자인리서치랩과 전동화제어리서치랩 협업으로 개발한 ‘N 액티브 사운드 플러스’ 기능 시연으로 브랜드 최초의 고성능 전기차에 걸맞은 강인하고 다채로운 사운드를 경험할 수 있었다. 내연기관 N 모델들의 시그니처 사운드를 재해석한 ‘이그니션’ 모드를 비롯, ‘에볼루션’ 및 ‘슈퍼소닉’ 사운드 등, 정숙성이 특징인 전기차에서는 상상할 수 없었던 사운드를 통해 고성능 전기차만의 매력을 느끼게 만들었다.
여기에 아이오닉 5 N은 N 모델의 헤리티지를 담은 ‘N e-쉬프트‘까지 담았다. 전기 모터 제어로 완성한 해당 기능은 내연기관 N 모델의 변속 과정을 가상으로 구현했으며, 이를 패들시프트 조작과 연동시켰을 뿐 아니라 공회전 상태의 사운드와 '후 연소음(After-brun sound)'까지 재현해 특별한 재미를 선사했다.
함께 전시된 EV6 시연 차량에는 미래 모빌리티 시대를 겨냥한 색다른 기술을 담았다. 샤시제어리서치랩과 사운드디자인리서치랩, 인테리어리서치랩의 협업으로 개발한 컨텐츠 기반의 모션 컨트롤 기술은 사용자의 상태에 따라 시트의 진동 피드백과 내부 조명, 그리고 전후륜 모터의 제어로 차체를 흔들어 음악이나 영화 등을 감상하는 인포테인먼트 경험을 더욱 다채롭게 만들었다. SDV 포럼을 구성한 리서치랩의 연구 결과물을 통해 이와 같은 체감 중심의 기술이 고객들로 하여금 새로운 이동 경험을 안겨줄 수 있을 것이라는 확신이 들었다.
이튿날, 사운드디자인리서치랩 소속 윤태건 책임연구원이 SDV 포럼 2일차의 시작을 알렸다. 이번 발표에서는 아이오닉 5 N의 ‘N 액티브 사운드 플러스(NAS+)’ 기능 개발에 대한 실제 연구 내용을 담아 기술 개발의 현장감을 담아냈다. 윤태건 책임연구원에 따르면 ‘NAS+’를 구현하기 위해 내연기관의 변속과 배기 사운드를 전기차의 거동 특성을 활용해 재구성하는 과정을 거쳤으며, 각기 다른 매력을 선사하는 ‘NAS+’ 세 가지 사운드 모드가 쉽게 경험할 수 없었던 운전 재미를 선사할 것이라고 설명했다.
이어 발표에 나선 GIST AI 대학원 안창욱 교수는 모빌리티의 개념이 지속적으로 변화함에 따라 변화의 제약이 있는 시각 콘텐츠에 비해 청각 경험을 기반으로 한 새로운 콘텐츠가 중요해질 것이라 언급했다. 또한 생성형 AI로 발전하기까지의 인공지능 기술 역사를 짤막하게 요약함과 동시에, 생성형 AI를 활용하여 사운드스케이프의 개인화가 가능해질 것이라 이야기하며 SDV 시대의 사운드스케이프 구현에는 AI 기술이 필수적이라고 강조했다.
‘자율주행 시대의 미래차 플랫폼’을 주제로 연설대에 오른 한국자동차연구원 플랫폼안전기술부문 문철우 실장은 전동화와 모듈화로 인해 부품 산업의 패러다임이 변화하고 있으며, E/E 아키텍처와 공용화 전략이 적용되며 생산시스템의 효율성이 극대화되고 있다고 요약했다. 이와 함께 국내외의 다양한 개방형 공용 플랫폼 및 자율주행 셔틀 콘셉트 사례를 들어 자율주행 차량으로의 신속한 전환 속에서 탑승자 중심의 공간 활용과 소통 기술을 반드시 갖춰야 한다고 정리했다.
잇따른 세션은 카이스트 전기및전자공학부 심현철 교수의 발표로 이어졌다. 심현철 교수는 자율주행시스템 개발 내용과 적용 사례를 주제로 이야기했으며, 본격적인 개발 내용 소개에 앞서 우선 자율주행 기능의 핵심 기술과 동향, 필요성에 대해 일목요연하게 요약했다. 아울러 자율주행 기술 구현을 위한 여러 핵심 알고리즘과 함께 카이스트에서 실제로 개발 중인 자율주행 기술을 소개하고, 이를 응용한 학교 내 배달 로봇 개발과 IAC(Indy Autonomous Challenge)에 참가한 일화를 풀어내며 참석자들의 이목을 집중시켰다.
한편, 스페인의 오토모티브 엔지니어링 기업, ‘IDIADA’에서 차량동역학과 모션 제어 부문을 담당하는 알렉산드레 카탈라(Alexandre Catala)는 차량 개발 프로세스의 최적화를 위한 가상 개발 시스템의 도입을 제안했다. 카탈라는 콘셉트 단계에서 주행 시뮬레이터를 적용하면 서로 다른 기능을 융합하는 것이 용이할 것이라 이야기했다. 또한 실제 프로토타입 차량의 수를 줄일 수 있어 비용과 더불어 시간을 대폭 절감하는 것이 가능해 예측 모션 제어 모델을 기반으로 한 가상 개발 프로세스가 SDV 기술 개발에 적합하다는 사실을 강조했다.
SDV 포럼의 마지막 발표 순서를 장식한 현대모비스 전자제동제어 섹터장 황의찬 상무는 3단계로 나눌 수 있는 자동차 산업 기술의 타임라인에서 SDV 기술이 패러다임을 바꿀 변화의 중심에 있다고 이야기했다. 또한 소프트웨어 기반의 기술이 소비자의 주행 감성을 다방면으로 만족시키고, 이를 유연하고 지능적인 방식으로 구현할 수 있다고 설명했다. 특히 제어 오차의 허용이 주행 감성을 향상시키는 결과를 낳을 수 있다고 강조하며 기존 기술에 비해 예측 시간이 긴 VMC와 클라우드 기술을 접목하면 주행 감성을 향상시킬 수 있다고 정리했다.
SDV 포럼은 패널 토의로 마무리됐다. 현장에서 참석자들이 제시하는 질의와 함께 사전에 접수 받은 질의에 대해 발표자로 섰던 인사들이 답변하는 형식으로 진행되었다. 40분간 이어진 토의 시간에서는 참석자들이 현직 자동차 엔지니어들이 주를 이뤘던 만큼, 심도 높고 전문적인 이야기들이 오갔다.
이번 R&D 기술포럼은 미래 모빌리티를 향한 현대차그룹 선행 기술의 방향성을 엿볼 수 있는 자리였다. 현대차그룹은 앞으로도 R&D 기술포럼을 비롯한 모빌리티 기술 공유의 장을 꾸준히 개최해 나갈 예정이며, 모빌리티 기술이 표류하고 있는 시대에 지속적으로 조직 간의 협업을 이뤄 고객이 경험하는 기술의 고도화를 이룩하고자 노력할 것이다.
사진. 조혁수
SDV 포럼 참가 리서치랩 연구위원 & 기획자 인터뷰
이번 SDV 포럼을 주도한 네 리서치랩의 연구위원에게 이번 R&D 기술포럼에 대한 소감을 물었다. 우선 박동철 연구위원은 “SDV라는 개념이 고객에게 어떤 가치를 전달할 수 있을지 고민하던 차에 다른 리서치랩의 일원들과 이를 공유하며 해답을 찾는 데 큰 도움을 받았다”고 이야기했다. 곧이어 “모빌리티라는 공통 분모를 가지고 있는 이상 여타 리서치랩과의 협업도 언제든 가능하다”고 언급하며 협업에 대한 긍정적인 소감을 밝혔다.
어정수 연구위원은 “모빌리티 분야에서 SDV 기술은 필연적인 개념이 되었다. 현대차그룹이 어떤 콘셉트와 목표 의식을 가지고 개발을 전개하고 확장해 나갈지 고민해야하는 순간이라고 생각한다”고 언급하며 SDV가 전사적인 테마로 자리잡았음을 강조했다.
한편, 공병석 연구위원은 연구 내용에 대한 공유에 대해 “많은 분들에게 기술 공유를 함으로써 접목이 가능한 다른 분야의 연구진 분들이 좋은 아이디어를 도출해 다채로운 방향으로 발전이 가능하다”고 이야기하며 R&D 기술포럼과 같은 인사이트 공유의 장이 꾸준히 이어지길 바랐다.
이상호 연구위원 역시 공병석 연구위원의 의견에 동의했다. “서로 각기 다른 분야였음에도 힘을 모아 좋은 결과물을 완성할 수 있었다는 자신감이 생겼다. 또한 상호 기술에 대한 이해를 통해 궁극적으로 고객의 니즈에 최적화된 모빌리티의 개발에 대한 가능성을 발견할 수 있었다”며 기술 공유와 협업에 대한 긍정적인 평가를 내렸다.
마지막으로 이번 R&D 기술포럼의 전반적인 기획을 담당한 연구개발성장지원팀 류해령 책임매니저에게도 간단한 소감을 물었다. 류해령 책임매니저는 “지금과 같은 모빌리티 대변혁의 시대에서는, 고객에게 우리의 기술 선도를 향한 노력과 성과를 공유하는 것이 의미 있는 메시지를 준다고 생각한다. 그러한 점에서 선행 기술을 중심으로 우리의 기술 비전과 방향성에 대해 논의하는 R&D 기술포럼은 그 영향력이 펼쳐지는 자리라고 생각한다.”고 언급하며 올해부터 행사를 대외 공개로 전환한 이유에 대해 답했다.
또한 SDV 포럼에 관해서는 “각기 다른 분야에서 개발이 이뤄지고 있지만, 결국 현대차그룹의 모든 모빌리티 기술은 고객 가치의 실현으로 연결되도록 만들어야 한다. 이번에 최초로 협업을 통해 구성한 SDV 포럼이 바로 슬로건에 부합하는, 가장 활발하게 리서치랩이 융합한 세션이라고 볼 수 있다”고 대답하며 현대차그룹의 기술 개발의 궁극적인 목표가 고객 가치의 실현임을 역설했다.
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