[르포] ‘AI·디지털’로 완성하는 미래차…현대차 남양연구소의 디지털 혁신

가상도로 달리고 데이터로 품질 검증
3D프린팅·와이어카로 개발 기간 단축…SDV 시대 선제 대응
“실차 만들기 전 오류 잡는다”…완성차 품질 고도화

남양연구소에 위치한 드라이빙 시뮬레이터의 외관. 실제 차를 운전하는 것 같은 느낌을 받을 수 있다./현대차그룹

운전석에 앉아 가속 페달을 밟자 거대한 스크린 속 도로가 실제처럼 빠르게 흘러갔다.

스티어링휠을 돌리는 순간 운전석을 품은 콕핏 전체가 함께 기울었다. 노면을 타고 올라오는 진동과 타이어 소음까지 생생하게 전달됐다. 가상공간이라는 사실을 잠시 잊을 만큼 실제 차량과 흡사한 주행 감각이다.

2일 기자가 찾은 경기 화성 현대차·기아 남양기술연구소의 '드라이빙 시뮬레이터 스튜디오'이야기다. 이곳에서는 아직 세상에 나오지 않은 자동차가 가상공간에서 먼저 달리고 있다.

현대차·기아는 이날 남양기술연구소 미디어 랩투어를 통해 드라이빙 시뮬레이터와 디지털 측정센터(DMC), 적층 제조 솔루션 센터(AMSC), 노바랩(NOVA Lab) 등 디지털 기반 연구개발(R&D) 핵심 시설을 공개했다. 차량 개발 초기부터 가상 검증과 데이터 측정, 시제품 제작, 전장 시스템 검증을 수행해 개발 기간을 단축하고 품질을 높이는 '미래차 개발의 심장'이다.

자동차 산업이 소프트웨어 중심차량(SDV) 시대로 접어들면서 연구개발 방식도 빠르게 바뀌고 있다. 차량을 먼저 만든 뒤 시험하는 시대에서, 가상공간에서 먼저 검증하고 데이터를 축적한 뒤 실차를 제작하는 방식으로 패러다임이 전환되고 있는 것이다.

드라이빙 시뮬레이터는 차량을 제작하기 전 주행 성능을 가상환경에서 검증하는 시설이다.

드라이빙 시뮬레이터로 주행 성능을 평가 중인 연구원의 모습./현대차그룹

시뮬레이터는 전후·좌우·상하 움직임과 롤·피치·요 등 6자유도 모션을 구현한다. 9대의 프로젝터가 270도, 폭 11m에 달하는 곡면 스크린을 채우고, 콕핏에는 제네시스 G80 양산 부품이 그대로 적용됐다. 남양연구소 주행시험장도 라이다(LiDAR)로 밀리미터(㎜) 단위까지 정밀하게 스캔해 가상공간에 구현했다.

실제로 운전했다. 차량 거동은 물론 노면의 요철과 차체 움직임까지 자연스럽게 전달됐다. 실제 차량을 운전하는 것과 큰 차이를 느끼기 어려울 정도다.

정필영 주행성능컨셉개발팀 책임연구원은 "드라이빙 시뮬레이터는 단순히 성능을 평가하는 장비가 아니라 차량 성능을 개발하고 최적화하는 연구개발 플랫폼"이라며 "기존에 한두 달 걸리던 시험을 며칠 만에 끝낼 수 있고 서스펜션 세팅도 몇 초 만에 바꿔가며 비교할 수 있다"고 설명했다.

광학식 3D 스캐너로 수치 측정을 하는 모습./현대차그룹

디지털 측정센터(DMC)는 차량 품질을 '감'이 아닌 데이터로 관리하는 공간이다.

차량 한 대당 약 1000개의 측정 포인트를 3차원 측정기로 분석하고 600~700개 평가 항목을 통해 외관 품질과 조립 완성도를 확인한다. 문을 닫을 때 순간적으로 발생하는 차체 변형도 초당 500회 촬영하는 초고속 카메라가 잡아낸다.

과거에는 종이테이프와 인주를 활용해 확인했던 단차와 유격도 이제는 모두 디지털 데이터로 관리된다. 작은 처짐과 오차까지 양산 전에 찾아내 소음과 누수, 조립 불량을 줄이는 것이다.

한진수 파일럿품질검증팀장은 "객관적인 데이터를 기반으로 원인을 분석하기 때문에 부서 간 책임 공방이 줄어든다"며 "이 측정 체계는 양산 공장까지 그대로 이어져 동일한 품질 기준을 유지하게 된다"고 말했다.

계측된 변형량을 점검하는 연구원의 모습./현대차그룹

적층 제조 솔루션 센터(AMSC)는 설계 데이터를 곧바로 부품으로 구현하는 공간이다.

액상 레진을 자외선으로 굳히거나 금속 분말을 레이저로 녹여 층층이 쌓는 방식으로 복잡한 형상의 부품을 빠르게 제작한다. 포니 등 헤리티지 차량 복원은 물론 모터스포츠 경량 부품, 단종 차량 A/S 부품 제작에도 활용되고 있다. 디자이너의 아이디어를 시제품으로 구현하는 시간도 크게 단축됐다.

WAAM 장비가 금속을 적층하는 모습./현대차그룹

마지막으로 둘러본 노바랩(NOVA Lab)은 SDV 시대를 준비하는 전장 검증의 핵심 거점이었다.

실내에는 차량 한 대를 전선으로만 구현한 듯한 '와이어카(Wire Car)'가 설치돼 있었다. 차량에 들어가는 300여 개 전장 부품과 500여 개 커넥터를 연결해 실제 차량과 동일한 환경을 만든 뒤 회로와 통신, 제어 기능을 검증하는 장비다.

이곳에서는 저전압과 과전압, 암전류, 통신 오류 등 실제 주행 과정에서 발생할 수 있는 다양한 상황을 미리 재현한다. 운전자보조시스템(ADAS) 역시 시나리오 기반 자동 검증을 통해 실차 제작 전에 오류를 걸러낸다.

SDV 전환으로 통합 제어기와 이더넷 기반 통신, 48V 전원 시스템이 확대될수록 이러한 사전 검증의 중요성도 더욱 커지고 있다.

남양기술연구소를 둘러보며 가장 인상적이었던 점은 '자동차를 먼저 만들고 시험하는 곳'이 아니라 '가상공간에서 먼저 완성한 뒤 현실로 가져오는 곳'이라는 점이었다. 설계는 AI와 디지털 기술로 정교해지고, 품질은 데이터가 검증하며, 전장 시스템은 실차 이전 단계에서 오류를 걸러낸다. 현대차·기아가 미래 모빌리티 경쟁력을 자신하는 이유가 이곳에 있었다.

와이어카를 활용해 차량 기능과 제어기 검증을 하는 연구원의 모습./현대차그룹