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3세대 플랫폼으로 완성한 다이내믹 세단, 3세대 K5

기아자동차 3세대 K5는 외모만 출중한 게 아니다. 기초부터 남다르다. 이번 K5의 기반인 현대·기아차의 3세대 플랫폼은 좋은 차가 갖춰야 할 덕목을 모두 담아낸 플랫폼이다.

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‘뿌리 깊은 나무 가뭄 안 탄다’. 이 속담은 자동차에 있어 뿌리와 다름없는 ‘플랫폼(platform)’에도 그대로 적용되는 이야기다. 자동차의 플랫폼은 빠른 속도로 격변하는 자동차 업계에서 그 중요성이 날로 부각되고 있다. 잘 만든 플랫폼 하나가 자동차 제조사를 먹여 살린다는 말이 있을 정도로, 오늘날 자동차 업계에서 플랫폼이 지닌 가치는 대단하다.


잘 만든 플랫폼의 역할과 효과를 확인할 수 있는 단적인 예가 바로 기아차의 3세대 K5다. 3세대 K5는 다양한 매력으로 10여 년 전 1세대가 등장했던 순간의 임팩트를 넘어서는 뜨거운 호응을 얻고 있다. 강렬한 그래픽과 과감한 조형으로 완성한 스타일링, 역동적인 주행 성능, 경량화를 통한 효율성 향상 및 안전성 강화 등 소비자들의 시선을 끌어당길 만한 매력이 많다.


패키지 개선과 저상화 설계의 플랫폼으로 완성한 역동적인 디자인

3세대 K5의 강렬한 디자인은 탄탄한 플랫폼에서 시작됐다고 해도 과언이 아니다

스포티한 디자인은 3세대를 이어온 K5 시리즈의 아이덴티티라고 해도 무방하다. 특히 3세대는 그 성격을 더욱 뚜렷이 했다. 루프 라인과 트렁크 리드의 경계가 없는 패스트백 스타일로 날렵한 세단의 이미지를 극대화했다. 물론 패스트백 스타일이 전부는 아니다. 3세대 K5는 넓고 안정적이며 스포티한 비율을 지녔다. 이는 저상화 설계가 특징인 3세대 플랫폼이 기초가 되었기에 가능했다.

K5는 3세대 플랫폼의 새로운 패키지와 저상화 설계로 넓고 낮은 비율을 구현할 수 있었다

3세대 K5의 옆모습은 서 있는 상태에서도 달리는 듯한 느낌을 줄 정도로 역동적이다. 여기서 눈에 띄는 것은 전륜구동 세단 특유의 비율에서 벗어나기 위한 흔적들이다. K5는 공격적인 비율을 위해 윈드실드가 시작되는 지점을 최대한 뒤쪽으로 밀고, 프런트 오버행을 20mm 줄였다. 동시에 휠베이스를 이전 세대 대비 45mm 늘이고 차체 높이를 30mm 낮춰 시각적인 안정감을 높였다. 이런 변화의 배경에도 3세대 플랫폼이 있는 것이다.


3세대 플랫폼에 숨은 역동적인 주행 성능의 비결

3세대 플랫폼의 핵심인 저상화 설계로 3세대 K5는 안팎으로 이상적인 진화를 이룰 수 있었다

3세대 K5는 이전 세대보다 안정적이면서도 스포티한 몸놀림을 자랑한다. 이 같은 모습은 차체의 무게 중심이 낮기에 가능한 것으로, 저상화 설계를 기반으로 한 3세대 플랫폼의 공이 크다. 엔진과 구동계, 차체 바닥의 부품 등 무게가 많이 나가는 부분을 낮게 배치해 무게 중심을 끌어내린 것이다. K5는 언더바디가 낮고 바닥이 편평해 차체 하부의 공기 저항도 적다. 한층 안정감 있는 주행 성능은 2세대 대비 30mm 가량 낮아진 차체에서 비롯됐다.

안정적인 주행성능을 갖추려면 무게 중심을 낮추는 것은 물론, 적절한 무게 배분도 필요하다

굽이진 곳을 잘 돌아 나가기 위해선 무게 중심도 중요하지만 무게 배분 역시 빼놓을 수 없는 요소다. 특히 전륜구동 자동차는 엔진을 비롯한 구동계가 전부 앞쪽에 쏠려 있어 무게가 크게 치우칠 수밖에 없다. 3세대 K5는 3세대 플랫폼의 패키지 최적화 기술을 적극 활용해 이러한 부분까지 극복했다.


예컨대 가장 무거운 부품 중 하나인 엔진과 변속기를 안쪽으로 밀어 넣어 무게 배분을 중앙으로 집중 시켰다. 특히 하이브리드 모델은 약 40kg에 가까운 고전압 배터리 위치를 기존 트렁크 바닥에서 뒷좌석 아래로 이동시키는 등 여러 요소들을 무게 중심에 가깝게 구성했다.


실제로 K5의 움직임이 이와 같다. 1,400kg대의 공차중량을 지니고 있지만, 실제 움직임은 그보다 가볍게 느껴진다. 역동적인 디자인에 어울리는 주행 성능을 갖춘 것이다.

운동 성능에 막대한 영향을 끼치는 서스펜션에서도 큰 변화가 있었다

3세대 K5는 운동 성능을 개선하기 위해 서스펜션도 다시 설계했다. 서스펜션은 배치와 구조에 따라 승차감은 물론 선회 특성까지 바꾼다. 그만큼 가장 조율하기 까다로운 부분이기도 하다.


K5는 역동적이면서도 높은 안정성을 지향하는 3세대 플랫폼과 새로이 설계한 서스펜션의 도움으로 운동 성능을 크게 향상시킬 수 있었다. 언더스티어 현상을 최소화하기 위해 전륜 서스펜션 구조를 일부 개선했다. 캐스터 트레일(회전중심축이 차량의 앞 또는 뒤쪽으로 기울어져 있는 정도)을 키워 고속 주행 시 안정성을 높인 것이다. 후륜 서스펜션의 경우 코너를 돌아나갈 때 뒷바퀴의 반응성을 향상시키기 위해 횡방향 강성을 끌어올렸으며, 컨트롤 암도 재배치했다. 기존에 약간 기울여져 장착됐던 댐퍼를 꼿꼿이 세워 뒷좌석 승차감을 개선하기도 했다.

서브프레임의 강성을 높여 주행 시 발생하는 진동과 소음을 억제했다

섀시 부문에서의 개선은 비단 서스펜션에서 그치지 않았다. 3세대 플랫폼에는 '우물정자(#)’ 형태의 서브프레임이 새로 적용됐다. 덕분에 횡력이 가해지는 상황에서 이전 세대 플랫폼에 사용됐던 ‘H’ 형태의 서브프레임에 비해 전방과 후방 차체 연결부로 하중이 고르게 분산되어 하중이동이 보다 유연해졌다. 이에 더해 내구성과 진동 및 소음 흡수 성능도 향상됐다.


이외에도 전반적인 주행 품질을 끌어올리기 위한 다양한 대책이 도입됐다. 소음과 진동이 전달되기 쉬운 부분의 구조를 보강하고 흡차음재를 더해 주행 중의 NVH 성능을 강화했다. 또한 차체 횡방향 굽힘 강성 증대와 더불어 스티어링 랙 센터를 휠 센터 근처로 이동시켜 핸들링 성능을 더욱 민첩하게 다듬었다.


이율배반적 진화를 이룬 3세대 플랫폼의 비밀

3세대 플랫폼은 무게가 이전보다 감소했음에도 충돌안전성이 향상되었다

자동차 안전성에 대한 소비자들의 기대감은 나날이 높아져 간다. 신차 충돌테스트를 주관하는 세계 각국의 기관들 역시 해가 갈수록 높은 충돌 대응 조건을 요구하며 제조사들에게 ‘안전한 자동차’ 만들기를 권고하고 있다. 이런 시대적 요구에 따르기 위해서는 차체 보강이 필수다. 하지만 대부분의 차체 보강은 무게 증가로 이어진다. 소비자들이 안정성만큼이나 중요시하는 연비를 높이기 위해서는 경량화도 함께 이뤄질 필요가 있다.

세계 최고 수준의 충돌 안전성은 3세대 플랫폼의 글로벌 경쟁력 수준을 입증한다

3세대 플랫폼은 충돌 안전성과 연비 향상이라는 이율배반적인 목표를 동시에 달성했다. ‘가벼우면서도 튼튼한’ 3세대 K5가 태어날 수 있었던 비결이다. 3세대 플랫폼은 차체 골격을 정교하게 구성하고 재배치했다. 강성을 높이며 무게를 낮추기 위해서다. 차체 주요 부위에 고강도강 및 핫스탬핑 적용 부품을 확대한 것이 좋은 예다. 핫스탬핑 적용 부품은 21개로 기존 K5 대비 5개 품목이 증가했으며 이 덕분에 3세대 K5의 평균인장강도는 3.1kgf/㎟ 증가한 70.9 kgf/㎟를 달성했다. 특히 ‘세이프티 존(Safety Zone)’이라 일컬어지는 승객 공간의 강도를 극대화해 최고 수준의 충돌 안전성을 실현했다.


이처럼 3세대 플랫폼은 높은 안전성을 구현하면서도 경량화까지 이룩했다. 덕분에 3세대 K5의 차체 중량은 기존 모델 대비 20kg 이상 가벼우며 경쟁 모델 대비해서도 40kg 이상 가벼운 공차중량을 자랑한다.


스몰오버랩 테스트에 완벽하게 대응하다

다중골격 구조로 이뤄진 엔진룸은 사고 시 충돌 에너지를 효과적으로 분산시킨다

신차 충돌테스트에서 날이 갈수록 중요해지는 스몰오버랩 충돌에서도 3세대 플랫폼의 설계는 빛을 발한다. 다중골격 구조로 설계된 엔진룸은 차체가 충돌할 때 발생하는 에너지를 효과적으로 분산시켜 승객이 받는 충격을 최소화한다. 동시에 차량 간의 충돌에서는 상대 차에 대한 충돌 에너지도 감소시켜 전반적인 상해 규모를 줄여준다.


차체 전면부의 25%만 접촉이 일어나는 스몰오버랩 충돌은 그 특성상 사고 시 차체가 옆으로 밀리면서 크게 회전하곤 한다. 때문에 운전자가 휘청이며 에어백 보호 범위를 다소 벗어나 에어백이 운전자를 보호하는 성능이 조금 떨어질 수 있다. 또한 뒤따라오는 차에 의해 2차 사고의 발생 가능성도 있어 이에 대한 대책이 필요하다.


3세대 플랫폼은 스몰오버랩 충돌 시 해당 부위 휠을 차체 바깥쪽으로 이탈시키는 ‘거동 제어 기술’을 추가 적용해 거동 안전성을 확보했다. 덕분에 동일한 조건에서 충돌 시 차체가 회전하지 않고 비스듬히 회피하며 직진해 탑승자의 부상 가능성을 낮추고 2차 사고를 방지한다.

세계 최고 수준의 경쟁력을 자랑하는 3세대 플랫폼의 탄생은 하루아침에 이루어진 것이 아니다

현대·기아차의 플랫폼은 꾸준히 발전을 거듭해 오늘날 3세대 플랫폼으로 이어지고 있다. 설계 단계부터 디자인과 주행 성능, 안정성과 경량화까지 여러 부분을 염두에 두고 빚은 까닭에 완성도 또한 매우 뛰어나다. 단적인 예가 3세대 K5다. 3세대 플랫폼 덕분에 3세대 K5는 매력적인 디자인과 날렵한 주행 성능, 안정성과 경량화라는 여러 마리의 토끼를 동시에 잡을 수 있었다.

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