실제의 자동차디자인에서 이루어지는 작업들은 무엇인가?(2)
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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)|
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승인 2006-07-15 08:48:11 |
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실제의 자동차디자인에서 이루어지는 작업들은 무엇인가?(2)
- 차체 디자인 구조적 특징
일반적으로 자동차 메이커에는 크게 두 그룹의 엔지니어들이 있다. 물론 메이커에 따라 이들 그룹을 나누는 기준이나 방법, 또는 명칭은 다를 수 있겠지만, 그 개념에 따라 구분하면 선행설계 엔지니어(advance engineer)라고 하는 그룹과 제품설계 엔지니어(production engineer)라고 하는 그룹으로 나눌 수 있다.
선행설계 엔지니어들은 차량 디자인 컨셉트(또는 개발 컨셉트)에 따라 그 차종에 적용될 기술의 한계와 가능성, 그리고 치수 등을 검토하는 일을 하는 그룹으로써, 이들이 관여하는 분야는 엔진과 변속기, 서스펜션 등의 차대(車臺; chassis)와 화물공간과 승차공간을 구성하는 모든 차체(車體; body) 부품에 이르고 있다. 그러나 이들 선행설계 엔지니어들은 부품의 직접적인 설계는 하지 않는다.
제품설계 엔지니어들의 역할은 스타일링이 완료된 차량의 형상과 구조가 실제의 차량으로써 만들어지기 위해 필요한 구조적 요소와 형상, 공법 등을 설정하는 작업을 한다. 다시 말해서 이들은 디자이너들의 작업 이후에 이루어지는 공정을 맡고 있다. 그러므로 새로운 차량의 디자인을 맡은 디자이너들은 선행설계 엔지니어들과의 접촉이 무엇보다도 높은 비중을 가진다. 그것은 디자이너와 이들 선행설계 엔지니어들과의 협력여하에 따라 장차 디자인될 차량의 전체적인 윤곽과 성격이 결정되기 때문이다.
그리고 이러한 개발 과정을 초기 컨셉트 단계에서부터 시작하여 스타일링, 그리고 제품설계와 시작차량(試作車輛; prototype)제작과 최종 제품마무리에 이르기까지의 과정을 원래의 계획단계에서 의도했던 목표와 기능이 구현되도록 총체적인 관리역할을 하는 직책을 프로젝트 매니저(Project Manager)또는 프로젝트 리더(Project Leader)라고도 하며, 일본의 자동차 메이커에서는 주사(主査)라는 명칭으로 부르기도 한다. 이들 PM이나 PL, 또는 주사의 역할은 초기의 컨셉트가 마지막 개발 완료단계에 이르기까지 유지되도록 각 부분별 업무와 의견을 조정하며, 개발의 진행을 이끌어 가는 책임을 맡게 된다.
◆ 레이아웃(layout)의 검토
구체적인 스케치에 들어가기 전에 디자이너들과 선행엔지니어들은 전반적인 차량의 윤곽을 결정지을 수 있는 레이아웃을 스타일적인 관점에서 검토하게 된다. 실제로 디자인 진행 이전 단계의 이러한 검토 작업은 차량의 세부적인 형상에 의한 스타일 이전에 그 차량의 성격을 결정짓는 중요한 요인이 된다. 예를 들어 근래에는 과거의 차량들 보다 프론트 오버항(front overhang‘앞 범퍼 끝에서 앞바퀴 중심선까지의 길이)이 점차로 짧아지는 경향을 보이는데, 초기단계에서 디자이너들이 선행엔지니어와의 협의를 통해 기구적으로 프론트 오버항을 줄일 수 있는 가능성을 검토할 수 있다.
그러나 이러한 협의 없이 레이아웃이 확정되고, 그 이후 디자인 단계에서 프론트 오버항을 조정하려고 하는 경우, 차체 다른 부분의 구조적 문제와 연관되어 조정이 거의 불가능한 경우가 생겨날 수도 있다. 그러므로 초기단계에서의 조정은 어떠한 것이 디자인을 위한 중요요소인지를 파악하여 조정할 필요가 있다. 그 중요한 요소들은 다음과 같다.
- 프로포션(proportion)
주로 차량의 측면부 형상에 관련되어 있는 비례(proportion)에 대한 검토이며, 여기에는 차체의 전체 길이(overall length), 차체 높이(overall height), 차체 폭(overall width), 축간 거리(wheelbase) 등이 포함된다. 한편 이들 치수의 변화에 가장 큰 영향을 미치는 것은 엔진과 구동계를 구성하는 부품들과 실내공간과의 비중이다. 이들 부품들의 비중과 공간의 설정에 따라 전반적인 차체의 비례가 변화된다.
- 거주성(roominess)
차량의 치수와 인체의 치수에서 인간공학적 측면의 배려와 차량의 성격과 목표에 따라 거주성에서의 주요 치수를 조정할 필요가 있다. 이것은 실내길이, 실내너비, 실내 폭, 어깨공간(shoulder room), 머리 공간(head clearance), 앞․ 뒤 유리의 경사각도 등이 포함된다.
- 차체의 기본단면(basic section)
차체의 측면 유리의 곡률에 의한 경사(tumble home)와 유리의 상하작동과 도어 보강재(door impact beam)를 고려한 도어의 측면과 아래쪽으로 말려 들어가는 형상(turn under)은 실내의 폭 방향 거주성에 막대한 영향을 끼친다.
대체로 앞 유리와 엔진공간의 크기는 한 대의 차량의 디자인을 결정함에 있어서 매우 중요하다. 이것은 차체의 외부 형태 이미지뿐만 아니라, 실내 공간의 넓이까지도 결정하기 때문이다. 엔진룸을 막는 벽체(壁體)와 앞 유리가 만나는 부분을 카울(cowl; 고깔)이라는 명칭으로 부르는데, 이 카울의 위치가 선행설계단계에서 차량의 차체 스타일에 매우 중요한 변수로 작용한다.
이 부분이 명칭이 카울 이라고 불리게 된 것에는 여러 가지 설이 있으나, 초기 자동차에서의 엔진룸과 앞 유리가 연결되는 차체부분의 형상이 마치 고깔이나 깔대기의 형태와 유사했던 것에서 비롯된 것으로 보는 견해가 설득력이 있다.
지금은 차체의 구조가 변화되어 이러한 형태를 찾아볼 수는 없지만, 자동차 차체의 명칭에는 이와 같이 초기의 차체형태에서 유래된 것들이 상당수 존재한다. 카울 이외에도 차체의 아래 부분을 로커패널(rocker panel)이나 러닝보드(running board)라고 부르게 된 데에는 초기의 차량들이 지면으로부터 튀어오르는 돌로부터 차체를 보호하거나, 캐빈의 승․하차 시에 발판으로 사용하던 구조물들이 변화된 것이다.
- 기타 요소
트렁크 리드(trunk lid)의 개구부(開口部)와 시계(視界) 등도 디자인상의 중요 요소이다. 특히 시계를 좌우하는 유리창의 면적은 차체의 외장 디자인뿐만 아니라 실내의 디자인에도 영향을 크게 미치며, 내․외장 디자인 상호간에 상반되는 특성에 의한 디자인 요구사항이 생기는 경우도 있으므로 초기단계에서 주요한 방향성을 결정하는 것이 필요하다.
선행설계 엔지니어들은 컨셉트를 검토하여 차량의 전체 차체 치수와 엔진 크기, 실내공간, 트렁크 공간 등을 설정하여 이들 조건들로 차량의 전체적인 윤곽을 잡게 된다. 이것을 패키지(package)또는 레이아웃(layout)이라고 한다. 이러한 레이아웃은 디자이너들에게도 매우 중요한데, 앞 유리의 경사각도라든가, 엔진룸의 크기에 따른 차체의 비례가 이 단계에서 결정되기 때문이다. 최근의 미국 다임러-크라이슬러(Daimler-Chrysler) 승용차들은 초기 레이아웃 단계에서 실내공간을 확대하려는 컨셉트가 적극적으로 반영된 것으로써, 엔진의 공간은 상대적으로 적으며 앞 유리가 낮은 각도로 경사진 것 등이 선행 엔지니어들이 디자이너들의 요구를 받아들여 반영한 것이라고 할 수 있다.
- 차체 디자인 구조적 특징
일반적으로 자동차 메이커에는 크게 두 그룹의 엔지니어들이 있다. 물론 메이커에 따라 이들 그룹을 나누는 기준이나 방법, 또는 명칭은 다를 수 있겠지만, 그 개념에 따라 구분하면 선행설계 엔지니어(advance engineer)라고 하는 그룹과 제품설계 엔지니어(production engineer)라고 하는 그룹으로 나눌 수 있다.
선행설계 엔지니어들은 차량 디자인 컨셉트(또는 개발 컨셉트)에 따라 그 차종에 적용될 기술의 한계와 가능성, 그리고 치수 등을 검토하는 일을 하는 그룹으로써, 이들이 관여하는 분야는 엔진과 변속기, 서스펜션 등의 차대(車臺; chassis)와 화물공간과 승차공간을 구성하는 모든 차체(車體; body) 부품에 이르고 있다. 그러나 이들 선행설계 엔지니어들은 부품의 직접적인 설계는 하지 않는다.
제품설계 엔지니어들의 역할은 스타일링이 완료된 차량의 형상과 구조가 실제의 차량으로써 만들어지기 위해 필요한 구조적 요소와 형상, 공법 등을 설정하는 작업을 한다. 다시 말해서 이들은 디자이너들의 작업 이후에 이루어지는 공정을 맡고 있다. 그러므로 새로운 차량의 디자인을 맡은 디자이너들은 선행설계 엔지니어들과의 접촉이 무엇보다도 높은 비중을 가진다. 그것은 디자이너와 이들 선행설계 엔지니어들과의 협력여하에 따라 장차 디자인될 차량의 전체적인 윤곽과 성격이 결정되기 때문이다.
그리고 이러한 개발 과정을 초기 컨셉트 단계에서부터 시작하여 스타일링, 그리고 제품설계와 시작차량(試作車輛; prototype)제작과 최종 제품마무리에 이르기까지의 과정을 원래의 계획단계에서 의도했던 목표와 기능이 구현되도록 총체적인 관리역할을 하는 직책을 프로젝트 매니저(Project Manager)또는 프로젝트 리더(Project Leader)라고도 하며, 일본의 자동차 메이커에서는 주사(主査)라는 명칭으로 부르기도 한다. 이들 PM이나 PL, 또는 주사의 역할은 초기의 컨셉트가 마지막 개발 완료단계에 이르기까지 유지되도록 각 부분별 업무와 의견을 조정하며, 개발의 진행을 이끌어 가는 책임을 맡게 된다.
◆ 레이아웃(layout)의 검토
구체적인 스케치에 들어가기 전에 디자이너들과 선행엔지니어들은 전반적인 차량의 윤곽을 결정지을 수 있는 레이아웃을 스타일적인 관점에서 검토하게 된다. 실제로 디자인 진행 이전 단계의 이러한 검토 작업은 차량의 세부적인 형상에 의한 스타일 이전에 그 차량의 성격을 결정짓는 중요한 요인이 된다. 예를 들어 근래에는 과거의 차량들 보다 프론트 오버항(front overhang‘앞 범퍼 끝에서 앞바퀴 중심선까지의 길이)이 점차로 짧아지는 경향을 보이는데, 초기단계에서 디자이너들이 선행엔지니어와의 협의를 통해 기구적으로 프론트 오버항을 줄일 수 있는 가능성을 검토할 수 있다.
그러나 이러한 협의 없이 레이아웃이 확정되고, 그 이후 디자인 단계에서 프론트 오버항을 조정하려고 하는 경우, 차체 다른 부분의 구조적 문제와 연관되어 조정이 거의 불가능한 경우가 생겨날 수도 있다. 그러므로 초기단계에서의 조정은 어떠한 것이 디자인을 위한 중요요소인지를 파악하여 조정할 필요가 있다. 그 중요한 요소들은 다음과 같다.
- 프로포션(proportion)
주로 차량의 측면부 형상에 관련되어 있는 비례(proportion)에 대한 검토이며, 여기에는 차체의 전체 길이(overall length), 차체 높이(overall height), 차체 폭(overall width), 축간 거리(wheelbase) 등이 포함된다. 한편 이들 치수의 변화에 가장 큰 영향을 미치는 것은 엔진과 구동계를 구성하는 부품들과 실내공간과의 비중이다. 이들 부품들의 비중과 공간의 설정에 따라 전반적인 차체의 비례가 변화된다.
골프와 비틀은 동일한 플랫폼이지만 실내공간의 비중에 따라 비례가 변화한다.
- 거주성(roominess)
차량의 치수와 인체의 치수에서 인간공학적 측면의 배려와 차량의 성격과 목표에 따라 거주성에서의 주요 치수를 조정할 필요가 있다. 이것은 실내길이, 실내너비, 실내 폭, 어깨공간(shoulder room), 머리 공간(head clearance), 앞․ 뒤 유리의 경사각도 등이 포함된다.
- 차체의 기본단면(basic section)
차체의 측면 유리의 곡률에 의한 경사(tumble home)와 유리의 상하작동과 도어 보강재(door impact beam)를 고려한 도어의 측면과 아래쪽으로 말려 들어가는 형상(turn under)은 실내의 폭 방향 거주성에 막대한 영향을 끼친다.
그림. 승용차 레이아웃의 검토작업.
그림. 카울 형태의 진화적 변화.
대체로 앞 유리와 엔진공간의 크기는 한 대의 차량의 디자인을 결정함에 있어서 매우 중요하다. 이것은 차체의 외부 형태 이미지뿐만 아니라, 실내 공간의 넓이까지도 결정하기 때문이다. 엔진룸을 막는 벽체(壁體)와 앞 유리가 만나는 부분을 카울(cowl; 고깔)이라는 명칭으로 부르는데, 이 카울의 위치가 선행설계단계에서 차량의 차체 스타일에 매우 중요한 변수로 작용한다.
이 부분이 명칭이 카울 이라고 불리게 된 것에는 여러 가지 설이 있으나, 초기 자동차에서의 엔진룸과 앞 유리가 연결되는 차체부분의 형상이 마치 고깔이나 깔대기의 형태와 유사했던 것에서 비롯된 것으로 보는 견해가 설득력이 있다.
지금은 차체의 구조가 변화되어 이러한 형태를 찾아볼 수는 없지만, 자동차 차체의 명칭에는 이와 같이 초기의 차체형태에서 유래된 것들이 상당수 존재한다. 카울 이외에도 차체의 아래 부분을 로커패널(rocker panel)이나 러닝보드(running board)라고 부르게 된 데에는 초기의 차량들이 지면으로부터 튀어오르는 돌로부터 차체를 보호하거나, 캐빈의 승․하차 시에 발판으로 사용하던 구조물들이 변화된 것이다.
- 기타 요소
트렁크 리드(trunk lid)의 개구부(開口部)와 시계(視界) 등도 디자인상의 중요 요소이다. 특히 시계를 좌우하는 유리창의 면적은 차체의 외장 디자인뿐만 아니라 실내의 디자인에도 영향을 크게 미치며, 내․외장 디자인 상호간에 상반되는 특성에 의한 디자인 요구사항이 생기는 경우도 있으므로 초기단계에서 주요한 방향성을 결정하는 것이 필요하다.
선행설계 엔지니어들은 컨셉트를 검토하여 차량의 전체 차체 치수와 엔진 크기, 실내공간, 트렁크 공간 등을 설정하여 이들 조건들로 차량의 전체적인 윤곽을 잡게 된다. 이것을 패키지(package)또는 레이아웃(layout)이라고 한다. 이러한 레이아웃은 디자이너들에게도 매우 중요한데, 앞 유리의 경사각도라든가, 엔진룸의 크기에 따른 차체의 비례가 이 단계에서 결정되기 때문이다. 최근의 미국 다임러-크라이슬러(Daimler-Chrysler) 승용차들은 초기 레이아웃 단계에서 실내공간을 확대하려는 컨셉트가 적극적으로 반영된 것으로써, 엔진의 공간은 상대적으로 적으며 앞 유리가 낮은 각도로 경사진 것 등이 선행 엔지니어들이 디자이너들의 요구를 받아들여 반영한 것이라고 할 수 있다.
