쌍용차와 포스코가 공동개발한 차세대 프레임은 Y400에 최초 적용된다. 사진은 Y400의 콘셉트카 'LIV-2'과 최종식 쌍용차 사장. ⓒ쌍용차

쌍용차가 내달 서울 모터쇼를 통해 공개할 Y400에 대한 관심이 높다. 회사측은 뼈대부터 다른 정통 SUV를 완성했다는 자신감이다.

쌍용자동차는 지난 24일 한국과학기술회관에서 포스코와 함께 '2017 SUV 기술 포럼'을 개최하고 차세대 프레임 연구 및 개발성과를 공유했다.

이수원 쌍용자동차 기술연구소장 전무는 "새로운 SUV를 구상하면서 내부적으로 수많은 논쟁과 토론이 있었다"며 "쌍용차만의 정통성을 유지하면서 프리미엄 SUV 모델을 내놓자는 데 의견을 모아 차세대 프레임으로써 정통 SUV를 재정립하고자 한다"고 말했다.

쌍용차는 신규 프레임을 Y400에 최초 적용한다. 렉스턴W의 상위 라인업이 될 이번 Y400은 플래그십 SUV 모델로 정통SUV의 본질적 가치를 구현한 쌍용의 야심작으로 주목받는다.

이번 차세대 프레임은 '바디 온 프레임(Body on frame)' 방식을 택했다. 자동차의 차체는 제작방식에 따라 '프레임 바디(바디 온 프레임)'와 모노코크(Monocoque)'로 나뉜다.

강철 뼈대 위에 엔진과 변속기 등 샤시를 얹는 방식의 프레임 바디는 샤시를 차체에 직접 장착하는 모노코크 대비 고급 SUV에 적합하다는 평가를 받는다. 프레임이 노면과 탑승공간 사이에서 진동 및 소음을 흡수해 탁월한 정숙성을 갖고 험로 주행능력도 월등하기 때문.

아울러 후륜 구동방식을 적용해 구동 안전성과 강한 조향 성능도 높였다. 이창노 우석대 기계자동차공학과 교수는 "엔진이 차체의 앞(front engine)에 위치하고 후륜(rear wheel)으로 차체를 구동하는 FR 방식은 고른 무게 배분을 통해 주행 안정성과 접지력 확보에 유리하다"고 설명했다.

이 교수는 이러한 기술적 특성과 개발 성과를 종합해 볼 때 레저활동에 대한 수요 증가로 오프로드 주행 능력과 큰 견인력(towing capacity)이 요구되는 대형 SUV에는 프레임과 FR 구동방식이 확대 적용될 것으로 전망했다.

안전성면에서도 프레임 바디의 대형 SUV는 탑승객의 안전에 유리하다. 차세대 프레임은 이에 더해 상대차량과 보행자를 배려하고 최첨단 사양의 적극적인 액티브 세이프티 기술 탑재해 충돌 안정성 확보에 주력했다.

한병기 홍익대 명예교수는 "우리나라의 사고 유형별 발생빈도는 미국과 다르게 측면충돌 사고빈도가 가장 높은 것으로 나타나 승객보호를 위한 측면안전 설계가 중요하다"며 "SUV 차량은 일반 승용차량 대비 차대차 충돌에서 충돌에너지를 충분히 잘 흡수할 수 있는 구조여야 상대 차량을 배려할 수 있다"고 강조했다.

실제 차세대 프레임을 적용해 설계된 차량은 최적의 크래쉬 박스 존(차량 충돌 발생 시 충돌 에너지를 흡수하는 구조물) 설계를 통해 충돌에너지 흡수를 극대화했다.

회사측은 측면충돌 시에 글로벌 타겟을 상회하는 서바이벌 스페이스를 확보했으며 자체 앤캡(NCAP) 테스트에서도 충돌안전성 최우수 등급 별 5개를 달성했다고 강조했다.

강한 안전성과 구동 안정성 등 장점에도 프레임 바디는 경량화 측면에서 불리한 면이 있었다. 하지만 쌍용차는 포스코와의 협력을 통해 이 부분을 해결할 수 있었다.

포스코 성형연구그룹의 전문연구위원인 이홍우 박사는 "최근 글로벌 시장은 환경 및 안전 규제 대응을 위해 고강도-고연성을 동시에 얻을 수 있는 첨단 고강도강인 AHSS(Avanced High Strength Steel)를 확대 적용하는 추세"라며 "차세대 프레임에 초고강도강을 적용함으로써 경량화 및 성능향상을 이뤄냈다"고 설명했다.

쌍용차와 포스코는 프레임 개발 초기부터 협력함으로써 최고의 변형 저항성(anti-intrusion)을 보유한 1.5GPa급 초고강도강을 세계 최초로 적용하고 혁신적 구조 설계로 큰 폭의 경량화를 달성했다. 또 사고 시 상대 차량의 안전성까지 동반 향상시키는 성과를 얻을 수 있었다.

차세대 프레임은 590MPa급 이상 초고강도강을 세계 최고 수준인 63%로 확대 적용하고 설계 최적화를 통해 기존 프레임(쌍용차 모델 기준) 대비 평균 인장강도(tensile strength) 22%, 비틀림 강성은 18% 향상시키는 등 동급 최고 수준의 성능을 갖췄다.

쌍용차와 포스코는 이미 티볼리를 통해 기술협력의 시너지 효과를 극대화한 바 있으며 이번 차세대 프레임 협업으로 양사간 전략적 파트너십을 한층 공고히 했다.

이수원 전무는 "오랜 기간 축적된 SUV 개발 노하우를 보유한 쌍용자동차는 글로벌 수준의 정통 SUV를 선보여 왔다"며 "차세대 프레임과 차량의 완벽한 조합을 통해서 상품성 향상은 물론 탑승자와 상대 운전자, 그리고 보행자의 안전까지 배려한 정통 SUV를 선보일 계획"이라고 말했다.

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