자동차 제작에 있어서 충돌 안전도를 정확하게 예측하는 무엇보다 중요합니다. 그 정확도는 충돌시 자동차의 성능에 영향을 미칠 수 있는 모든 조건을 시뮬레이션하는 방법에 달려 있습니다.

가상 충돌 시뮬레이션이 다년간 적용되었음에도, 여전히 각 회사에서 차량 프로토타입으로 실제 충돌 테스트를 하는 모습을 흔히 볼 수 있습니다. 이렇게 하려면 금형을 제작하고 수작업으로 차량을 제작해야 하기 때문에 많은 비용과 시간이 소요됩니다.

이런 방식으로는 모든 하중 조건을 테스트하는 것 자체가 불가능할 뿐 아니라 생산 라인에서 출시되는 자동차에 테스트 결과를 완전히 반영할 수도 없습니다. 프로토타입 자동차가 대량 생산할 자동차와 정확히 동일하게 제작되지 않기 때문입니다.

BMW Group은 이 문제를 해결하고자 프로토타입을 제작하지 않고, 정확한 시뮬레이션으로만 충돌 안전도를 측정하는 “제로 프로토타입(Zero Prototype)” 프로젝트를 추진했습니다.

BMW Group은 다쏘시스템의 ‘시뮬리아(SIMULIA)’ 전문가들과 아바쿠스(Abaqus) 기반의 시뮬레이션 프로그램을 개발해왔습니다.

담당 팀은 초기 시뮬레이션을 통해 충돌 과정에서 차량의 전체적인 거동을 정확하게 분석할 수 있었지만, 손상과 파손을 초래할 수 있는 자재와 연결부의 세세한 국부적 거동도 고려해야 한다는 사실을 인식했습니다. 예를 들어, B-필러의 판금 및 점 용접부의 국부적 파손 가능성을 정확히 시뮬레이션하여 해당 하중 조건에서 자동차의 충돌 안전 성능을 정확히 예측할 수 있어야 합니다. 이러한 예측은 사실적인 시뮬레이션 결과를 기반으로 정확한 설계 의사 결정을 가능하게 합니다.

시뮬리아 전문가들은 BMW Group 엔지니어들과 긴밀하게 협력하여 실제 테스트 결과와 시뮬레이션 결과를 비교해 정합성을 확보했습니다. 최종 설계에 대한 믿음을 가진 BMW Group은 프로토타입 제작용 시제품 제작 단계를 과감히 생략하고 대량생산 단계를 진행했습니다.

대량생산 초기에 제작된 실제 차량의 충돌 테스트 결과는 시뮬레이션 예측 결과와 거의 일치했고, BMW 6 시리즈의 Gran Coupé는 순조롭게 출시되었습니다.

다쏘시스템과 BMW Group이 10년 가까이 협력하며 실현해 나가는 ‘제로 프로토타입’ 프로젝트.
이 프로젝트의 핵심인 시뮬레이션 기술은 앞으로 자동차 산업의 모습을 완전히 변화시킬 것입니다. 

 
 

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