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자동차 시트, 어디서 어떻게 만들어질까?

안전하고 편리한 주행을 위한 자동차 시트. 어디서, 어떻게 만들어질까?

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자동차에서 운전자가 가장 오래 접촉하는 부품은 시트다. 운전하는 순간뿐만 아니라 주차를 한 이후에도 운전자는 시트와 맞닿아 있다. 특히 ‘움직이는 공간 속 의자’라는 특수성은 자동차 시트를 여느 소파나 의자와 차별화시킨다. 자동차 시트는 어떤 역할을 할까, 또 어떻게 만들어지는 걸까? 

자동차 시트는 이동 중에도 안락성, 안전성을 담보해야 하며, 사용 편리성도 갖춰야 한다

자동차 시트도 의자이기에 편안함은 중요한 요소다. 다만 정지 상태뿐만 아니라 움직이는 중에도 안락한 착좌감을 유지해야 한다는 것이 차이라면 차이다. 또한 자동차 시트는 도로 주행 시 운전자가 올바른 자세를 유지하도록 돕는 지지력을 확보해야 하는 동시에, 인체의 무게를 효율적으로 배분해야 한다. 편안함을 주는 소재 사용은 기본이다. 


하지만 제일 중요한 것은 안전이다. 자동차 시트는 사고 발생 시 탑승자를 일차적으로 보호하는 장치다. 최근에는 측면 충돌 시 승객과 도어 간 충격을 저감하는 시트 사이드 에어백을 기본으로, 운전자와 동승자 간 충격을 저감하는 센터 에어백도 시트에 장착하는 추세다. 여기에 더해 충돌 사고 시 발생할 수 있는 상해를 인체공학적으로 검토해 이를 방지할 수 있는 안전 기능도 시트에 적용되고 있다. 예를 들어 액티브 헤드레스트(Active Headrest)는 후방 충돌 사고 시 승객의 목이 관성에 의해 뒤로 젖혀지거나 꺾이는 상해를 방지한다. 


운전자를 위한 편의 기능을 탑재하는 것도 시트의 역할이다. 계절에 관계없이 쾌적한 주행환경을 만들어주는 온열 및 통풍 기능, 운전자 자세 보정 시스템, 실내 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 만드는 폴딩 및 워크인 시트 등이 그것이다. 



자동차 시트를 연구하는 시트연구소

현대트랜시스 동탄 시트연구소

동탄에 위치한 현대트랜시스 시트연구소는 시트 디자인, 시트 신기술 연구개발을 통해 국내 자동차 시트 기술 발전을 선도하고 있다. 총 1만 3,000여 평 부지에 시트 연구를 위한 연구동, 품질 검사를 위한 시험동이 자리잡고 있다. 양산을 앞둔 시트들은 시험동에서 섬세하고도 가혹한 테스트를 거쳐 양산에 이르게 된다. 하나의 자동차 시트가 완성되기까지 어떤 종류의 시험이 진행되는지 살펴보자. 


오래도록 변함없이, 내구 시험

로봇승강 내구시험기는 운전자가 시트에 앉았다가 다시 차에서 내리는 행위를 수만 회 이상 재현한다. 이를 통해 패드 또는 커버링이 마모되거나 파손되지 않는지 확인하는 작업을 수행한다

파워 내구 시험실에서는 전기모터에 의해 구동되는 파워 시트의 내구 성능을 평가한다

자동차 시트 시험 검증은 크게 3가지로 분류할 수 있다. 그중 내구 시험은 시트의 내구성을 검증한다. 자동차 시트는 사용 특성 상 장기간 반복적인 스트레스에 노출되기 때문에 운전자의 사용 조건과 외부 환경 요인 등을 고려해 내구성을 평가한다. 시트의 슬라이드, 하이트, 리클라이너, 헤드레스트 등의 작동을 수만 번 반복해 파손되지 않는지 확인하는 시험, 자동차 탑승 상황을 그대로 반복 재현해 패드와 커버의 내구성을 검증하는 시험도 있다. 자동차 운행 중 발생하는 진동을 장시간 재현해 내구성을 평가하기도 하고, 환경 챔버에 시트를 넣어 고온, 저온, 다습 등 다양한 환경에서 시트의 컨디션도 측정한다. 


운전자의 안전을 위한 안전 법규 시험

슬레드(SLED) 시험은 레일 위에서 시트와 더미를 장착하고 다양한 충돌사고를 재현해 안전성을 평가하는 장비다

시트에 장착되는 사이드 에어백(SAB)의 작동 여부도 안전 평가 요소다

안전 법규 시험은 사고 발생 시 시트가 외부 충격으로부터 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는지를 평가한다. 프레임의 강도, 시트벨트 앵커 강도, 헤드레스트 법규시험 등 구조적 안전성에 대한 평가, 사고 발생 시 승객과 시트의 위치 변화를 예측하고 이로 인한 상해를 방지하기 위한 시험도 진행한다. 슬레드 시험은 레일 위에 시트, 더미를 장착 후 가속 발사해 전방 충돌, 후방 충돌 상황을 재현하고, 탑승자에 가해지는 충격을 고속 카메라로 촬영, 데이터를 분석해 시트의 안전성을 평가하고 개선하는 시험이다. 


운전자의 만족도를 위한 NVH 성능 시험

복합환경 전자식 6축 가진 시스템의 모습. 전자식 장비로 진동을 가해 노면상태에 따라 복합적으로 발생하는 차량 진동을 재현하고 이에 따라 시트에서 발생할 수 있는 진동과 노이즈를 체크한다

NVH 성능 시험은 주행 상황이나 시트 기능 작동 시 발생하는 진동과 노이즈를 분석하고 이를 개선하기 위해 진행하는 테스트다. 시트는 차에서 생기는 각종 진동을 탑승자에게 최종적으로 전달한다. 말하자면 시트의 진동 저감 기술은 감성 품질과 직결되는 것이다. 


특히 노면 진동과 시트 고유의 진동은 특정 주파수에서 서로 반응할 수 있다. 이렇게 되면 진동이 증폭돼 큰 떨림이 발생하는 결함이 생길 수 있다. 복합환경 전자식 6축 가진 시스템은 이러한 상황을 예방하기 위해 다양한 환경 속에서 시트의 진동과 노이즈를 분석한다. 시트가 움직일 때 발생하는 각종 소음도 시험 대상이다. 방음 처리된 공간에서 시트의 각종 기능을 수행해 소음을 측정하고 구조 변경을 통해 최적화하는 과정을 거친다. 



세계적인 자동차 시트 기업으로 거듭나는 현대트랜시스

2017년 미국 J.D. Power가 발표한 자동차 시트 내구품질 지수

현대트랜시스(구 현대다이모스)는 지난 2017년 미국 J.D. Power에서 약 20여 개 자동차 시트 제조사 제품을 대상으로 발표한 ‘자동차 시트 VDS(내구품질지수) 평가’에서 2년 연속 5위를 달성했다. ‘존슨 콘트롤즈(Johnson Controls)’, ‘리어(Lear)’, ‘포레시아(Faurecia)’ 등 글로벌 자동차 시트 기업들보다 더 좋은 평가를 받은 것이다. 이런 우수한 평가를 바탕으로 현대트랜시스는 최근 리비안, 루시드 등 전기차 회사의 시트까지 수주하며 글로벌 자동차 시트 제조사로서의 역량을 키워가고 있다. 




사진. 안재현 



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