자동차 제작 과정

■ 전체적인 제작 과정

모든 디자인은 창작의 과정입니다.

자동차 디자인은 많은 단계와 요소들이 포함된 복잡한 과정으로 이뤄져 있습니다.

우리가 알고 있는 자동차들은 어떤 과정에 의해 디자인되고 탄생될까요?

아래에 자동차 디자인 과정의 일반적인 단계와 내용을 간략하게 설명해 드리겠습니다.

 

1. 요구 사항 분석

디자인 프로세스의 시작은 고객의 요구 사항과 목표를 분석하는 것입니다.

이 단계에서는 자동차의 목적, 용도, 시장 위치, 대상 고객, 경쟁 요소뿐만 아니라 공학적 설계도 고려해야 합니다.

2. 연구와 아이디어 도출

다양한 종류의 자동차 시장 조사와 경쟁 모델 분석을 통해 아이디어를 도출합니다.

이 단계에서는 스케치, 그림, 3D 모델 등을 사용하여 초기 디자인 아이디어를 시각화합니다.

3. 개념 디자인

초기 아이디어를 바탕으로 자동차의 전반적인 형태와 스타일을 정립하는 단계입니다.

디자인팀은 스케치, 클레이 모델, 컴퓨터 그래픽 등을 사용하여 여러 개념을 시각화하고 평가합니다.

가끔 공모전을 통해 소비자가 원하는 리즈를 찾기도 합니다.

4. 디자인 개발

선정된 개념 중 하나를 세부적으로 발전시키는 단계입니다.

디자이너와 엔지니어는 자동차의 비례, 선과 면의 디테일, 내부 및 외부 요소 등을 정교화시키고 현실성 있게 조율합니다.

5. 3D 모델링과 가상 시뮬레이션

디자인이 3D 모델로 변환되고 가상 시뮬레이션 도구를 사용하여 디자인의 현실적인 측면을 여러 방면으로 평가합니다.

이 단계에서는 조명, 재질, 환경 등을 고려하여 디자인의 시각적인 품질을 검토합니다.

6. 모형 제작

디자인이 실제 크기의 클레이 모형이나 3D 프린팅을 통해 실제로 제작됩니다.

이 단계에서는 비롯된 문제점을 해결하고 디자인의 세부 사항을 확인하며 최종적인 외관을 결정하기도 합니다.

7. 공학적 검증

디자인이 생산 가능한지 여부를 확인하기 위해 엔지니어링 검증 과정을 거칩니다.

이 단계에서는 기능, 안전, 성능, 유지 보수 등을 고려하여 디자인이 기술적으로 실현 가능한지 평가합니다.

8. 디자인 최적화

공학적 검증을 통해 발견된 문제점이나 개선 사항을 수정하고 최적화하는 단계입니다.

디자인과 엔지니어링 팀은 협력하여 자동차의 디자인과 기능을 조화롭게 조정합니다.

9. 디자인 승인

디자인이 관련 이해 관계자들에게 검토되고 승인을 받는 단계입니다.

이 단계에서는 경영진, 마케팅팀, 엔지니어링팀 등과의 커뮤니케이션을 통해 최종 디자인이 승인됩니다.

10. 생산 준비

승인된 디자인을 바탕으로 생산 준비 단계로 진입합니다.

이 단계에서는 생산성, 비용, 재료 선택, 공정 계획 등을 고려하여 디자인을 생산 가능한 형태로 변환 및 수정합니다.

11. 생산 및 출시

디자인이 최종적으로 생산되고 조립되며, 시장에 출시됩니다.

이 단계에서는 생산 라인의 품질 관리와 테스트 등의 절차가 따르게 됩니다.

 

※ 자동차 디자인은 위와 같은 다양한 단계와 협업이 필요한 과정입니다.

이 과정에서 디자이너, 엔지니어, 마케터 및 기타 이해 관계자들의 역할과 의견이 중요하게 작용합니다.

간단한 것 같지만 하나의 자동차가 탄생하기까지 수많은 시행착오와 검증을 통해서만 탄생하는 자동차의 디자인!

미래 시대의 자동차들은 좀 더 우리 실생활에 더 필요한 모습으로 만들어지지 않을까 생각합니다.

 

아래부터는 국내 자동차 생산에서 전체적인 제작과정을 좀 더 자세하게 설명드리도록 하겠습니다.

 

■ 외형 디자인 과정

- 스케치 및 랜더링

소비자의 트렌드 및 라이프 사이클 연구에서 도출된 내용과 콘셉트를 아이디어 형식의 스케치를 통해 구체적으로 표현하는 과정입니다.

- 테이프 드로잉

1:1 사이즈로 테이프 드로잉을 통해 설계목적과 실 이미지가 메칭되는지를 확인하고 기본 레이아웃을 설정하는 과정으로 사용되는 기법입니다.

- 디지털 모델링

컴퓨터를 통해 3차원 디지털 형상으로 디자인을 재현하고 수정하여 데이터를 활용해서 실시간 설계 및 공력검토를 병행하게 됩니다.

- VR 모델 리뷰

가상현실 기술을 활용하여 디지털 영상 품평을 진행하기도 합니다.

다양한 VR(Virtual Reality) 모델 리뷰를 통해 디자인 방향성을 검토하는 과정을 가집니다.

- 1:1 클레이 모형

5축 CNC밀링머신을 이용하여 실차 크기의 클레이 모델을 가공합니다.

이 과정에서 모델러들은 장인정신으로 실제 차량과 같은 정교한 디자인 모델을 완성시킵니다.

 

 

■ 엔지니어링 디자인 과정

- 차체 구조 디자인

안전, 편의, 성능 및 경제성을 고루 갖춘 자동차를 생산하기 위해서 강도와 내충격 성능, 공기역학, 소음, 연비를 고려한 차체 구조를 디자인합니다.

- 새시 디자인

서스펜션, 스티어링, 연료, 냉각, 흡기와 배기, 제어 및 브레이크 등으로 구성되어 있는 요소들을 디자인합니다.

- 기능 디자인

탑승자의 편안하고 쾌적하며, 안전한 환경을 제공하기 위해 내장과 외장, 편의 기능을 디자인하고 개발하는 과정입니다.

 

 

■ 제조공정

- 주조 (Cast)

금속 재료를 가열하여 생산될 제품의 형태로 성형시켜 엔진 실린더 블록 등 복잡한 부품을 생산하는 공정입니다.

- 단조 (Forge)

금속을 가열한 뒤 생산될 제품의 형태를 갖춘 형틀로 높은 압력을 가하여 크랭크 등 강도가 높고 간단한 형태의 부품을 생산하는 공정입니다.

 

 

■ 프레스 공정

자동차를 만드는 첫 과정으로 상하운동을 하는 고압 프레스 기계에 금형을 장착한 후 강한 압력으로 철판을 변형시켜 패널을 제작하는 공정입니다.

 

 

■ 엔진 조립

자동차의 심장이라 할 수 있는 엔진 제작을 위해 기계가공 및 부품조립과정을 통해 엔진을 조립하는 공정입니다.

 

 

■ 차체 조립

프레스 가공으로 만든 패널들을 조립, 용접하여 차의 모양을 만들고 높은 정밀도와 안전성을 확보하는 중요한 공정입니다.

 

 

■ 도장 공정

부식으로부터 소재를 보호하고 아름다운 색채로 외관 향상 및 다른 자동차와 구별하기 위해 진행하는 페인팅 공정입니다.

 

 

■ 의장 공정

도장된 차체에 실내, 외 부품을 장착하고 기계부품을 조립하여 전장 부품과 배선, 배관 작업을 함으로써 자동차를 완성하는 최종 공정입니다.

 

 

■ 검수

의장을 통해 완성된 자동차를 수밀검사 및 기능검사를 수행하여 각종 성능과 안전을 최종 검수하는 과정입니다.

 

 

■ 주행시험

공장에서 완성된 자동차를 주행테스트 장으로 이동하여 요철 주행, 저속, 고속, 롤링 주행 등을 통해 자동차의 성능을 다시 한번 점검합니다.

 

■ 테스트 과정

- 풍동 시험

시속 200km 인공 바람 출력을 통해 공기 역학과 저항소음을 측정하고 개선하는 과정입니다.

- 저온 시험

영하 40도의 혹한 기후를 재현하여 차량의 내구 성능을 테스트하는 과정입니다.

- 강설, 강우 시험

눈과 비가 많은 기후를 재현하여 강설 및 강우에 대비할 수 있는 테스트 과정입니다.

- 고온 시험

영상 60도의 혹서 환경을 재현하여 극한의 상황에서 차량의 성능을 테스트하는 과정입니다.

- 충돌 시험

세계 각 나라의 차량 안전 법규를 충족하기 위한 다각도 측면에서 측정하는 실차 충돌 시험 과정입니다.

-  먼지터널 시험

인공 먼지를 활용하여 차량의 밀폐 성능을 검증하는 과정입니다.

- 수밀 시험

폭우 상황에서 차량의 내부로 누수 대책을 시험하는 과정입니다.

- 저 마찰로 주행 시험

빗길, 눈길, 빙판길 등 저마찰 노면을 재현하여 주행 및 제동 성능을 테스트하는 과정입니다.

- Belgian로 주행 시험

세계 각 나라의 실제 도로 환경을 재현하여 승차감과 주행성능을 테스트하는 과정입니다.

- 사막 주행 시험

캘리포니아 모하비 사막에 위치한 주행시험장에서 극한의 상황을 통해 차량 성능 및 내구성을 검증하는 과정입니다.

 

※ 이번에는 자동차가 제작되는 과정을 살펴보았습니다.

일반적인 생각으로는 자동화로 쉽게 제작되는 줄 알았던 자동차가 의외로 여러 과정과 공정이 필요하다는 사실을 알게 되었습니다.

궁금하셨던 자동차 제작 과정 쉽고 간단하게 정리하여 알려드렸습니다.

앞으로도 좋은 내용으로 찾아뵙겠습니다.