한국타이어 연구개발 기술력의 산실, 한국테크노돔
날렵하고 유려한 곡률의 은빛 알루미늄 지붕, 처마를 지지하는 길고 가는 필로티와 유리 커튼월. 거대한 유선형 구조와 투명함이 극대화된 테크노돔의 외형은 최첨단 미래 도시를 연상하게 한다. 그 안에선 수많은 인적, 물적 자원이 하나의 목적지를 향해 한 치의 흐트러짐 없이 페달을 밟아가고 있을 것만 같다. 한국타이어 글로벌 연구 개발 네트워크의 허브이자 미래 혁신의 중요한 동력으로 기능하는 테크노돔은 과연 어떤 모습일까?
하이테크 연구의 중심지
2016년, 한국타이어는 원천 기술 확보와 미래 신기술 연구 강화를 목적으로 기존의 연구·개발 센터를 새롭게 탈바꿈했다. ‘테크노돔’이라는 이름의 이 대규모 R&D 시설에서는 타이어 재료 연구부터 원천 기술 확보, 친환경 타이어와 미래 드라이빙 기술 개발까지, 최상의 제품 개발은 물론 미래를 위한 차세대 연구가 진행된다. 테크노돔은 현재 전 세계 한국타이어 연구·개발 센터의 핵심으로서, 연구·개발을 위한 빅데이터를 구축하는 데이터 허브이자 타이어의 성능 평가에 대한 기준점 역할을 한다.
최상의 퍼포먼스 발현을 위한 맞춤 설계
설계 과정에서 세심하게 고려한 부분 중 하나는 실험실의 유기적 연결과 개방성이다. 연구·개발이란 컨베이어 벨트 위의 공산품처럼 짜여진 순서대로 이어지기만 하면 완성되는 것이 아니라, 각각의 연구가 상호 유기적인 관계로 기능하며, 연구 과정에서 상품성능을 극대화하면 감소할 수 있는 다른 성능을 보완하고 시험하는 과정의 반복을 통해 여러 성능의 합을 최상으로 끌어 올리는 일이기 때문이다.
테크노돔 내부는 지하 1층부터 지상 4층까지 보이드로 뚫려있는 아트리움 구조를 이룬다. 그리고 아트리움을 중심으로 타이어를 구조화하기에 최적의 동선으로 여러 실험실이 배치되어 있다. 또한 테크노돔에서 시행하는 연구 과정은 모두가 보는 앞에서 투명하게 이루어진다. 내부 공간을 시각적·구조적으로 개방적이고 투명하게 설계한 덕분이다. 각자 연구실에서 업무를 하는 연구원들이 자주 마주치고 소통할 수 있는 구조다. 소통은 협업으로, 협업은 새로운 연구와 혁신으로 이어질 수 있는 중요한 기능임을 공간에 명시한 것이다.
한국타이어 기술력의 총 집결체
타이어 설계는 기초 원료에 대한 성분과 품질 평가에서부터 시작된다. ‘원료평가연구실’에선 고무를 포함해 타이어 생산에 필요한 100여 개 이상의 원료에 대한 특성과 구성을 분석한다. 이는 안전한 타이어 개발을 위한 첫걸음이다.
이렇게 주요 원료를 분석하는 기초 연구부터, 컴파운드와 고무의 물성에 대한 시험, 타이어를 구성하는 재료 내부의 화학구조 분석, 첨가제 원료 분석 등 상품 개발을 위한 일련의 과정은, 서로 연결되어 정밀하게 돌아가는 톱니바퀴처럼 어느 하나 중요하지 않은 과정이 없다. 그럼에도 특히 모든 연구원의 심장을 두근거리게 하는 과정을 꼽으라면, 단연 제품을 세상에 내보내기 전의 시험 테스트가 아닐까?
드라이빙 시뮬레이션을 실행 중인 연구원의 모습
테크노돔의 1층 정중앙은 일명 ‘비주얼 트랙’으로 불리는 ‘드라이빙 시뮬레이션 센터(Driving Simulation Center)’가 차지한다. 실제 노면과 같은 환경에서 가상 주행을 하는 곳이다. 가상 주행 테스트가 선행된다면 실차 테스트에서의 시행착오를 줄일 수 있다. 또한 드라이빙 시뮬레이션 센터에서는 차량과 타이어에 대한 여러 데이터를 수집하는데, 특히 실험실 내의 SPMM*(Suspension Parameter Measuring Machine, 차량 특성 시험실) 덕분에 한국타이어는 모든 자동차로 가상 주행할 수 있게 되었다. 이렇게 드라이빙 시뮬레이션 센터는 고효율, 최첨단 기술력의 산실로 기능함과 동시에, 연구·개발 센터인 테크노돔에서 제품 연구, 개발에 이어 완성품의 성능까지 한자리에서 체감할 수 있게 한다.
* spmm(차량 특성 시험실)은 차량에 타이어를 장착한 채 주행할 때 발생하는 자동차의 모든 특성값을 디지털화해 기록하는 장치다.
한국타이어에서 노면 소음 연구는 언제나 중요한 부분이다. 타이어로 인한 노면의 소음은 운전자의 피로도를 높이고 불쾌감을 유발하기 때문이다. 한국타이어는 포르쉐 최초 순수 전기차인 ‘타이칸’, 아우디 ‘이트론’, 폭스바겐 ‘ID.4’ 등의 전기차 선도업체에 EV 타이어를 제공하게 되었다. 차량 특성상 엔진 소음이 없는 전기차는 주행 시 운전자가 타이어 소음을 더 크게 느낄 수 있다. 그렇기 때문에 타이어 소음 테스트가 더욱 중요해졌다.
‘무향실(Tire Noise Measuring Room)’에서 그 역할을 수행한다. 무향실은 저소음타이어 연구·개발을 위해 타이어 단품 혹은 차량에 타이어를 장착한 채로 다양한 노면 환경에서의 타행, 정속, 가속 시험을 통해 타이어 소음을 테스트하는 곳이다. 무향실에 수시로 노면을 교체할 수 있는 환경이 구현되어 있다는 점은 연구의 질에 밀도를 더한다.
무향실은 연구 특성상 완벽한 밀폐 공간으로 이루어져 있다. 연구 과정은 CCTV와 대형 스크린을 통해 공개된다.
마지막으로. ‘트레드 패턴 마찰 시험실(Tread Pattern Friction Test Lab)’은 최첨단 실험실인 만큼 당사의 자부심이 담긴 공간이다. 핸들링, 제동, 마모, 소음 등, 타이어의 모든 성능은 고무 마찰과 깊은 관련이 있다. 그래서 고무 마찰은 타이어 기술 분야에서 가장 중요한 과제 중 하나다.
트레드 패턴 마찰 시험실에서는 타이어가 노면과 직접 접촉하는 부분인 트레드와 블록의 마찰 연구를 수행한다. 아스팔트, 콘크리트, 샌드페이퍼 등 여러 종류의 노면 조건에서 다양한 속도의 슬라이딩을 통해 마찰 테스트를 진행한다. 또한 Dry, Wet, Snow, Ice 등의 여러 가지 노면에서 통제된 환경과 조건 으로 반복 시험을 한다. 특히 이곳에선 실제 눈과 흡사한 인공 눈과 얼음까지 직접 만드는데, 이는 환경적 제한 없이 겨울철의 눈길, 얼음길 노면 테스트를 사계절 내내 시행하기 위함이다. 더불어 고속 카메라를 통한 타이어 트레드 설계 요소별 마찰 성능 연구도 진행한다. 이렇듯 트레드 패턴 마찰 시험실에서는 타이어 트레드 디자인에 따른 노면 마찰 성능을 지속해서 연구하며 보완점을 도출한다.
눈길, 얼음막 노면 테스트를 위해 직접 눈을 만드는 모습
그 외에 타이어 재료와 화학 작용기를 분석해 최상의 분자 구조를 찾아내는 ‘화학분석실(Chemical Analysis Lab)’, 승용차뿐 아니라 트럭, 버스, 레이싱 타이어의 핸들링 성능을 시험하는 ‘플랫 트랙 시험실(Flat track Force & Moment Test Room)’ 등 여러 연구실에서의 시험을 거쳐 상품을 개발한다. 이런 유수의 연구는 한국타이어의 기초 체력을 키운다.
지속 가능한 미래를 위한 실천적 행보
트랜스포밍 타이어 개발은 타이어의 고정적 형태에 대한 도전 의식으로 시작됐다. 이름 그대로 다양한 노면 상태와 주행 환경에 반응해 자가 변형하는 타이어다. 또한 타이어에 달린 센서로 외부의 손상을 파악하고 자가 치유가 가능하다. 동일한 차량으로 다양한 주행이 가능하다는 점에서 해당 기술력은 미래 제품 개발에 어떻게 적용될지 기대가 된다. 그 기술력과 가능성을 입증하듯 트랜스포밍 타이어는 트랜스포밍 국제 과학 저널 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 4월호 표지 논문으로 선정되기도 했다.
한국타이어는 이런 체계화된 연구·개발 센터 안에서 최첨단 하이테크 연구를 통한 원천 기술을 쌓아가고 있다. 그 동력으로 타이어 개발의 기술력과 브랜드 위상을 강화함과 동시에 미래를 향해 힘차게 나아가고 있다.
