"영하 30도 입니다. 추우니 패딩입으세요. 안경, 모자 등 물건이 날아갈 수 있어요."

지난 23일 찾은 경기도 화성시 남양읍 소재의 종합기술연구소(이하 남양연구소)는 현대자동차와 기아의 첨단 기술의 요람이자 미래 자동차 기술의 심장부이다. 각종 극한의 조건에서 차량을 테스트할 수 있는 시설을 갖추고 있다.

이날 남양연구소에서 체험한 연구 시설은 ▲자동차 풍동 시험을 진행하는 공력시험동 ▲다양한 기후 조건으로 차량의 열관리 성능을 연구하는 환경시험동 ▲차량의 핸들링 및 승차감 성능을 개발하는 R&H성능개발동 ▲소음과 진동을 해석하고 차량의 감성 품질을 구현하는 NVH동 등이다. 특히 캐스퍼 일렉트릭부터 아이오닉 9 등 전기차는 물론 미래차 초격차 기술 개발을 가속화한다.

정문을 지나 가장 먼저 도착한 곳은 전기차 공력 성능을 개발하는 공력시험동으로 대형 송풍기, 지면 재현 장치 등 실제 주행 환경을 정교하게 구현할 수 있는 다양한 설비들이 집약돼 있었다.

공력시험동은 내연기관 차량은 물론 전기차 및 수소차 등 친환경 차량의 공력 성능을 정밀하게 평가하고 개발하기 위해 특수 설계된 연구 시설이다. 공력 시험을 가능케 하는 설비는 대형 송풍기다. 실제 눈으로 본 송풍기는 3층 건물 정도의 높이로 송풍기 날개는 직경 8.4m에 달한다. 송풍기를 돌리기 위해 적용된 모터의 소비전력은 2.5MW(메가와트)인데, 2.5MW는 1200세대 대단지 아파트에서 2-in-1 에어컨을 동시에 가동했을때 사용되는 전력량과 맞먹는다. 이 송풍기로는 차량 속도 기준 200km/h까지 재현할 수 있는데, 실제 시험에서는 보통 140km/h 수준의 공기를 차량에 쏘아붙여 각종 실험을 진행한다. 이날 60km/h의 바람을 직접 맞아봤는데, 성인이 걸을 때 휘청거리는 수준이었다. 이 곳에서 차량 테스트를 위해 하루 운영하는 비용은 4000만원에 육박한다고 설명했다.

또 이날 세계 최저 공기 저항 계수 0.144를 달성한 '에어로 챌린지 카'도 공개됐다. 이 차는 현대차·기아 공력개발팀이 다양한 공력 성능 개선 기술을 적용해 개발한 콘셉트카다. 지금까지 글로벌 완성차 업체들이 공개한 초저항력 콘셉트카의 Cd값이 0.19~0.17 수준인 점을 감안하면 최고의 기술력을 반영한 모델이다.

공력시험동 맞은 편에 자리한 환경시험동은 차량이 실제로 마주할 수 있는 다양한 기후 조건에서 차량의 성능을 검증하는 곳이다. 이를 위해 가장 중요한 시설은 전 세계 다양한 기후와 주행 조건을 정밀하게 재현할 수 있는 환경 풍동 챔버다.

환경시험동에서는 이를 활용해 50℃ 고온의 중동 지역, 영하 30℃ 혹한 지역의 강설 환경 등 세계 각지의 극단적인 기후를 그대로 구현하며, 냉·난방 공조 시스템과 배터리 열관리 성능을 검증한다.

먼저 고온 환경 풍동 챔버에서는 50℃의 시험실 안에서 고성능 전동화 모델인 현대차 '아이오닉 6 N'의 차량 평가 검증이 진행 중이었다. 이어 강설 강우 환경 풍동 챔버는 영하 30℃와 눈보라가 치는 북유럽의 겨울 환경으로 설정돼 있었다. 시험대에 올라가 있는 현대차 아이오닉 9의 트렁크와 충전구 등의 안전성을 체크하고 있었다. 두꺼운 패딩을 입고 챔버 내부로 들어갔지만 매서운 냉기가 옷을 뚫고 들어왔다. 이같은 실험 환경을 조성해 30분가량 차량 테스트하는 비용만 1000만원이 발생한다고 회사는 설명했다.

이어 차량의 주행감과 정숙성을 개발하는 'NVH(Noises, Vibrations and Harshness)동'과 'R&H(Ride & Handling) 성능개발동'을 방문했다. NVH동에서는 다양한 주행 환경에서 발생하는 소음과 진동을 정밀하게 측정하고 분석해, 정숙성과 감성 품질을 모두 충족하는 차량을 개발하고 있다. 서재준 소음진동기술팀 팀장은 "전기차의 조용한 주행 감각을 완성하기 위해서는 기본적인 로드노이즈 시스템 성능 개발이 필수"라며 시험의 의미를 강조했다. R&H 성능개발동에서는 노면의 요철, 회전반경, 급차선 변경 등 다양한 주행 환경을 시물레이션 한다. 차량의 하부와 차체 간 상호작용을 세밀하게 조정해 승차감을 개선하고, 핸들링 안정성을 확보하기 위한 시험이 반복된다.

정종민 주행성능기술팀 책임연구원은 "실제 도로에서 테스트하면 날씨나 운전자 성향에 따라 결과가 달라질 수 있지만, 이 시설은 그런 변수를 통제한 상태에서 정확하게 평가할 수 있다"고 말했다.