가상 현실 속 자동차 성능 테스트

가상 현실 속으로 들어간

자동차 성능 테스트

자동차업체는 충격 테스트와 같이 위험한 테스트를 진행할 때는 실제 더미(충돌 테스트 전용 로봇) 인형을 사용하거나 컴퓨터를 사용한 생체역학적 인체 가상 모형 더미를 통해 충돌에 의한 인체의 변화를 세밀하게 관찰하고 있다. 실제 더미 인형보다 컴퓨터 가상 모형 더미가 관절과 근육, 뼈 등의 손상 정도를 더 정확하게 보여준다.

글 이승용

자동차업체는 항상 신차를 발표하면서 개선되거나 새롭게 적용된 안전 기술을 소개한다. 자동차의 안전 기술 영역은 인간의 생명을 다루기 때문에 무엇보다 실제상황에서 모든 시스템이 한 치의 어긋남 없이 정확히 맞물려 구현되어야 한다. 실제상황에서 새로운 안전 기술이 작동할 시점에 제대로 구현되는지 확인하는 일이야말로 안전 기술 개발에 있어 가장 중요한 부분이다.

가상 현실 속에서 이루어지는 자동차 테스트

컴퓨터를 사용한 자동차 디테일 시뮬레이션 역시 가상 모형 더미 못지않게 효과적인 충돌 테스트 검증방법으로 활용돼왔다. 자동차업체가 1980년대부터 사용한 컴퓨터 가상 충돌 테스트는 1990년대까지만 해도 자동차를 2만5000~7만5000개의 가상 조각으로 나눠 충돌 시 시뮬레이션 조각들이 어떻게 변형되는지 보여주었지만, 2000년대 이후 나날이 발전을 거듭해 오늘날 컴퓨터 디테일 시뮬레이션은 자동차를 약 200만 개 이상의 가상 조각으로 나눠 충돌 시의 자동차 외부의 변형은 물론 자동차 내부에서 발생하는 상황까지 정확히 1천분의 1초 단위로 계산해낸다. 또한, 가상의 충돌 상황을 3차원 디지털 이미지로 구현해 충돌로 인한 차체의 변형과 부품의 변화를 시각적으로 관찰할 수 있게 되었다.

자동차업체가 실차 시험을 모든 주행 환경에서 진행할 수 없는 것과 달리 시뮬레이터는 시스템을 조작해 얼마든지 다양한 환경을 만들어낼 수 있다. 자동차업체는 개발 단계에서 드라이빙 시뮬레이터를 이용한 가상 현실 주행 시험을 통해 모든 시스템의 정확성과 완성도를 높일 수 있게 되었으며 개발 기간을 단축해 개발 비용을 절감하는 이점을 갖게 되었다.

독일 진델핑겐에 있는 메르세데스 벤츠 테크놀로지 센터에서는 실차 시험은 물론 최첨단 드라이빙 시뮬레이터를 이용한 가상 현실 주행 시험을 진행하고 있다. 원형의 드라이빙 시뮬레이터 안에는 메르세데스 벤츠 자동차 한 대가 통째로 들어가 있다. 고속 전자주행장치를 장착한 드라이빙 시뮬레이터는 최고시속 36km로 12m의 레일 위를 실제 자동차처럼 움직인다. 가상의 도로에서 운전하지만 교통 상황은 현실과 무척 비슷하다. 운전자가 시뮬레이션 장비와 연결된 계기반과 차 주변을 360도 원형으로 감싸고 있는 대형 스크린을 통해 가상 현실 속의 도로를 운전하는 동안 통제실에서 연구원들은 운전자의 반응을 확인하고 측정하며 운전 경험을 기록한다. 메르세데스 벤츠는 1985년부터 자동차를 매달고 움직이는 시뮬레이터를 도입해왔으며 지난 2010년부터 가상 현실을 도입한 최첨단 드라이빙 시뮬레이터를 제작해 기술 개발에 사용하고 있다.

볼보자동차도 신형 XC90과 S90을 개발하면서 최첨단 섀시 시뮬레이션을 이용해 가상 주행 시험을 진행했다. 험난한 코스로 악명 높은 독일의 뉘르부르크링 코스를 섀시 시뮬레이션에 대입해 가상 주행하면서 차체의 롤 모멘트와 밸런스, 고속 안전성 등 섀시 관련 테스트를 가상 환경 속에서 진행해왔다. 개발 초기 단계부터 그래프와 숫자가 아닌 직접 몸으로 가상 주행을 체험하면서 섀시 특성을 연구 개발하고 있다.

아우디의 경우 VR 기술을 활용한 시뮬레이션 테스트를 자동차 개발에 활용하고 있다. 가상 엔지니어링 터미널이란 VR 장치로 가상 현실 속에서 직접 운전하며 시험하는 게 아닌 가상 상황을 컴퓨터에 입력하고 모니터를 통해서 관측하는 장비다. 65인치 모니터 터치스크린과 자동차 정보 및 가상 현실 데이터가 제공되는 4대의 컴퓨터로 구성된 시스템이다. 아우디는 가상 엔지니어링 터미널을 활용해 다양한 기술을 테스트하고 있다.

혁신적인 시뮬레이터 기술은 자동차 개발에 혁혁한 공로를 세우고 있다.