삼보모터스의 ‘숨은’ 키패드 電裝

비공식 일정으로 평택 쌍용자동차를 방문해 격납고에 대기 중인 ‘비밀병기’ 코란도 e-Motion을 대면하는 순간 C-필러 델타 패널에서 ‘숨은’ 키패드를 발견했다. 터치하면 발광해 나타나고 코드를 입력하면 도어 록을 해제하는 자동차에서는 희귀한 아이템이었다. 그런데 STPM이라 명명된 이 장치 개발사가 엔진, 연료, 기어 시스템, 내외장 사출품을 주력으로 하는 삼보모터스였다. e-Motion과의 만남은 새로운 HMI 옵션을 제안하는 삼보모터스의 ‘숨은’ 전장사업부의 출사표를 듣는 자리가 됐다.  

글 | 한상민 기자_han@autoelectronics.co.kr
속편 | 기계 부품사가 ‘기술 5스타’를 획득하는 법 (autoelectronics.co.kr)




“이거! 어느 업체와 함께 적용한거에요?” 

올여름 가장 무더웠던 7월 말. 비공식 일정으로 평택 쌍용자동차를 방문해 격납고(?)서 대기 중인 ‘비밀병기’ 코란도 e-Motion을 만났다. 이때, 한 스탭은 인테리어를 보여주려 도어를 열려다가 갑자기 뭔가 알려주고 싶었는지 C-필러 델타 패널을 만지기 시작했다. 검정 패널 표면을 터치하자 숨은 키패드가 발광(發光)하며 나타났고, 마치 아파트 현관에서 도어 코드를 입력하듯 몇 번 터치해 도어 록을 해제했다. 키리스 엔트리의 일종인 이 기술은 분명 포드 모델에서만 볼 수 있는 유사 희귀 아이템이었다.  

“STPM(Smart Touch Panel Module, 가칭)이란 장치인데 첫 전기차 e-Motion을 위해 삼보모터스와 함께 개발해 적용한 것입니다.”

스탭의 답변에 ‘삼보모터스가 전장업체였었나…’란 생각이 번뜩 들었다. 삼보모터스 그룹은 트랜스미션 시스템, 엔진, 연료 시스템 관련 스틸 제품, 내외장 플라스틱 사출품 등 전통적인 자동차 부품을 주력으로 하는 잘 알려진 티어 1이다. 전기차용 감속기 등으로 포트폴리오를 넓히면서 다양한 제품을 연구개발 중인데, HMI까지 그 영역을 넓힌 것은 몰랐다.

“제가 삼보모터스에 연락해 더 알아봐도 될까요?” 

이렇게 e-Motion과의 만남은 새로운 브랜딩 소품을 제안하는 삼보모터스의 ‘숨은’ 전장사업부를 찾는 이야기로 전개됐다.   




1980년대 포드의 시큐리코드(위)와 쌍용자동차의 STPM. 델타 패널을 터치하면 숨은 9개의 버튼 아이콘이 나온다. 가능한 제어는 도어, 헤드램프, 파워테일게이트, 룸 램프, 에어컨, 히터, 전기차 배터리 충전량 표시, 비밀번호 등록/변경/삭제, 디스플레이 오프 등이다. 공조 기능을 누르면 시동이 걸린 후 에어컨이나 히터가 동작한다.  



7월 21일, 평택
e-Motion의 위한 특별장치

자동차는 인터넷 세상과 연결되고, 데이터 활용을 위해 클라우드와 연결되고 있다. 또 모터와 많은 센서, 더 강력한 컴퓨팅 장치를 넣으면서 배출 없는 전기 자율주행 세계로 가고 있다. 하지만, 여전히 이런 첨단 자동차에서도 상대적으로 기술력이 낮아 보이는, 없어도 될 것 같은 기능이 여전히 남아있거나 개량되어 누군가에게는 큰 편의를 선사하기도 한다. 이런 기능 중 하나가 바로 포드의 시큐리코드(SecuriCode) 키패드 액세스 시스템이다. 

1980년 썬더버드(Thunderbird)부터 볼 수 있었던 이 편리는 수년 전 새롭게 디자인돼 원격 키리스 엔트리가 보편화된 지금도 명맥을 잇고 있다. 이 기능은 킬러 아이템도 아니고, 이것 때문에 포드 모델을 고민하는 사람도 없다. 포드도 유저가 많지 않다는 것을 안다. 그럼에도 불구, 이를 제공하는 것은 이 시스템이 빛을 발하는 순간을 한 번이라도 경험해본 고객들이 무척 선호하기 때문이다. 

포드 키패드는 운전석 측 B-필러에 통합돼 있지만, e-Motion의 STPM은 C-필러 델타 패널에 있다. 더 큰 차이점은 포드가 도어 록 제어만 제공하지만, STPM은 기능이 무려 7가지나 되고 패턴 입력도 된다는 점이다. 게다가 전기차인 e-Motion에 맞게 충전상태 표시도 제공된다. 시큐리코드 이상의 가치가 있다.

쌍용자동차의 스탭은 “STPM은 다른 회사에 적용되지 않은 신기술로 쌍용 전기차에 특화된 편의를 위한 것입니다. 개발 컨셉은 스마트 키나 키 없이 비밀번호, 패턴 등의 개인 인증을 통해 차량의 일부 기능을 제어하는 것이었습니다”라고 설명했다.  

델타 패널을 터치하면 붉은색 LED 등이 점등되면서 숨은 9개의 동그란 아이콘이 나온다. 터치로 6자리 비밀번호를 입력하거나 패턴을 그리면 인증이 성공되고 LED 등이 흰색으로 바뀌면서 제어모드로 들어간다. 가능한 제어는 도어, 헤드램프, 파워테일게이트, 룸 램프, 에어컨, 히터, 전기차 배터리 충전량 표시, 비밀번호 등록/변경/삭제, 디스플레이 오프 등이다. 공조 기능을 누르면 시동이 걸린 후 에어컨이나 히터가 동작한다. 

“스마트 키 혹은 커넥티드 기능이 안 되거나 고객이 이를 원하지 않을 때, 키가 없는 상황, 바다나 호수에 뛰어들고 싶을 때, 캠핑을 갔을 때 키 없이 차량에 적재된 물건을 넣고 꺼내는 등 차주가 아니더라도 어떤 이유에서 차에 다녀와야 할 때, 폰이나 충전기와 관계 없이 직관적으로 터치해 충전량을 바로 확인할 때 유용한 아이템입니다. 어떻게 보면, 이 키패드는 진정한 키리스 엔트리 시스템입니다.”
       
전기차 충전량 표시 기능은 차에 충전기가 꽂혀 충전 중일 때 인증과정 없이 터치만으로 상태를 보여준다. 9개 아이콘이 있어, 예를 들어 6개가 점등되면 배터리가 60% 충전된 상태다. 최종적으로 적용은 안 됐지만, 쌍용과 삼보모터스는 인증 후 e-Motion에 타고 인포테인먼트 시스템에서 재차 코드를 입력해 키 없이 주행까지 할 수 있도록 했었다. 



8월 11일, 삼보모터스 기술연구소        
차세대 터치 인터페이스            

휴가를 마친 8월 중순, STPM의 다른 주역인 삼보모터스를 찾아 가산디지털단지에 갔다.  

“자동차에는 스마트폰을 이용해 원격으로 제어하는 기능들이 많아졌지만, 통신 약정기간이 지나면 이용료가 발생하고 일부 고객은 이 갱신을 원치 않을 수도 있습니다. 저희는 이점을 고려하면서 키를 소지하지 않고 있을 때 차에 진입하고, 사전 냉난방과 같은 일부 기능을 제어할 수 있는 기능이 누군가에게는 편리하겠다고 생각했습니다. OEM과 협의해 가능한 새로운 기능들을 더 많이 추가할 계획입니다.” 삼보모터스 미래차기술연구소의 이용희 연구개발 1팀장이 말했다.  

HMI는 사람의 모든 요소를 고려해 다음의 기계를 디자인해 더 편하고 익숙하게 소통하게 만드는 것을 고민하는 것이다. 자동차에서는 스마트폰 같은 터치는 물론 음성제어, 나아가 손가락이나 팔 동작, 끄덕임과 같은 머리 동작, 얼굴 표정 등을 인식해 하는 또 다른 입력 방식이 고려되고 있지만, 이런 발전은 언제나 우리에게 편리하고 익숙한 경험을 염두에 둔다.
 
이 팀장은 “삼보모터스는 익숙한 부분에 터치 기술을 넣는 데에 중점을 두면서 디자인 자유도를 높여주는 방향으로 HMI를 개발하고 있습니다”라고 말했다.   

STPM 개발은 5년 전으로 거슬러 올라간다. 놀랍게도, 그 시작점은 지금의 델타 패널에 대한 키패드가 아닌, 차량 사이드 윈도 자체에 HMI를 내장하는 것이었다. 윈도를 직접 터치해 파워 윈도의 업앤 다운을 실행하는 것이다. 

미래차기술연구소 이주한 상무는 “우리는 윈도 터치패널 선행개발에 성공했지만, 양산성이 떨어져 상용화로 이어가지 못했습니다. 하지만 이런 과정을 통해 터치 기술의 안정화, 자동차에서의 내구성, 비용 등 양산성에 대한 경험과 노하우를 축적해 STPM의 양산을 가능하게 했습니다”라고 설명했다.

스마트폰이나 백색가전의 터치기술을 생각하면 STPM은 대단한 기술이 아닐 수도 있다. 터치는 보편적이고 기술적인 특이사항 없으며, 이미 다양한 서피스, 조명과 함께 적용되면서 제품의 미적, 사용성을 높이고 있다. 하지만 자동차란 환경으로 옮기면 이야기가 다르다. 또 실내에 적용하느냐 차량 밖에 적용하느냐에 따라 조건과 난이도가 다르다. 

이 팀장은 “예를 들면, 온도조건, 방수, 글러브 터치 등 다양한 요구사항이 추가됩니다. 우리는 이와 관련 5개 이상의 특허를 취득했고 다양한 검증을 해야만 했습니다”라고 말했다. 

다양한 선행개발의 경험은 이제 더 발전된 HMI 개발로 전개되고 있다. 터치 HMI는 대부분 평면에 적용되는데, 삼보모터스는 센터스택, 센터 터널, 도어, 스티어링 휠 등 자동차 안팎의 여러 부분의 복곡면(multi curved surface)에 터치 HMI를 적용할 수 있도록 해 디자인 자유도를 크게 개선할 제품을 개발 중이다. 이 팀장은 3D프린터로 출력된 조형물을 꺼내 보이며 설명을 이었다. 

“기존 터치 HMI들은 단순 평면 터치 혹은 기계적인 메커니즘을 통해 이뤄졌지만, 저희는 어떤 형태든 그 표면 위에 터치를 적용하고 햅틱 피드백을 추가해서 누르고, 돌리고, 그리는 식의 모든 터치가 가능하도록 만들고 있습니다. 단지 기능의 구현뿐 아니라 양산성도 고려한 것입니다. 예를 들어 필름 형태를 입히는 것이 아니라, 사출물 내에 터치센서가 실장되는 식입니다. 이렇게 되면 파팅이 크게 줄고 금형이 없어지기 때문에 비용도 절감됩니다. 고객이 요구하는 세련된 마감이 적용되면 디자인과 사용성 측면 모두에 어필할 수 있는 HMI가 완성됩니다.” 




삼보모터스 그룹은 지난해 매출 1조 4,000억 원을 기록한 중견 자동차 부품사다. 트랜스미션 플레이트, 엔진 및 연료 시스템 파이프류, 사출 제품 등을 주 제품으로 한다. 하지만 삼보모터스는 특수 코팅 적용 레이더 커버, NFC 스마트 키, e스티어링 컬럼 록, e파킹 액추에이터 컨트롤러, 회생 댐퍼 모듈, 감속기, 모터, 인버터, 15kW 및 150kW급 드라이브 모듈과 기어박스 등 기술연구소(사진, 서울)의 전시품에서 볼 수 있듯, 전장기업으로의 전환이 상당히 진행되고 있다. 아래는 삼보모터스의 대구 세천공장.



8월 25일, 중부내륙고속도로       
기계에서 전장으로                        

“연구개발 1팀이쟎아요. 몇 팀까지 있고 각각 역할은 뭔가요? 로비에 전시돼 있던 e드라이브 모듈, NFC 스마트 키 등은 뭐죠?”

8월 말 태풍을 뚫고 이주한 상무, 서태인 책임연구원과 삼보모터스의 대구 세천공장에 가는 차 안에서 이렇게 물었다. 대구 방문은 삼보모터스가 구상했던 다양한 HMI를 실제 맛볼 수 있는 키오스크를 보기 위함이었는데, 오히려 이는 미래 자동차 산업에서 비즈니스 지속성을 확보하기 위한 전통적인 기계 부품사 삼보모터스의 전장기업 전환 노력, 미래의 성공사례 예고편을 보는 출장이 됐다.

삼보모터스 그룹은 지난해 매출 1조 4,000억 원을 기록한 중견 자동차 부품사다. 프라코, 삼보모터스, 삼보A&T, 나전, 삼보프라텍, 보고에이피, 칼슨(튜닝 관련) 등 국내 7개, 해외 6개, 총 13개 법인으로 구성된 회사다. 종업원은 3,300명 이상이다. 이중 삼보모터스는 그룹 내 매출 비중이 26%인 주력사로 지난해 약 3,000억 원의 매출을 기록했다. 트랜스미션 플레이트, 엔진 및 연료 시스템 파이프류 등을 주 제품으로, 현대기아차 그룹, 미국과 일본의 OEM, 보그워너 등 대형 서플라이어를 주요 고객사로 두고 있다. 비중이 가장 큰 프라코 역시 대형 사출업체다(전장업체라고 볼 수 있는 계열사는 스티어링 휠, 키, 팝업 도어핸들 등에 대한 삼보A&T, 보고에이피 정도다). 

하지만, 삼보모터스는 기술연구소 입구의 특수 코팅 적용 레이더 커버, NFC 스마트 키, e스티어링 컬럼 록, e파킹 액추에이터 컨트롤러, 회생 댐퍼 모듈, 감속기, 모터, 인버터, 15kW 및 150kW급 드라이브 모듈과 기어박스 등 전시품이 말해주듯, 전장기업으로의 전환이 상당히 진행되고 있다.    

서 책임은 “미래차기술연구소 1팀은 HMI, 스마트 e액추에이터 등 전장부품, 2팀은 감속기 등 전기차 부품, 3팀은 열교환기, 수소차 관련 아이템을 연구개발합니다. 우리는 내연기관에 대한 부품업체에서 현재 전장, HMI 전문기업으로의 일부 전환을 위한 기본적인 기술력과 입지 확보를 목표로 하고 있습니다”라고 말했다.  

전통적인 내연기관 중심 포트폴리오를 갖고 있는 기업은 커다란 위기감을 느끼고 있다. 관련 부품 수요는 줄 것이고, 전기차, 수소차, 자율주행차 등에 대한 핵심기술은 이미 OEM, 대형 부품사, 기술기업들이 갖고 있다. 때문에 삼보모터스와 같은 기업들은 비중이 커진 전장 부문에서 요소기술을 통해 틈새시장을 공략, 지속가능성을 확보해야 하는 상황이다.   

이 상무는 “HMI 외에도 삼보모터스는 제어기 부문에서 차량 구동장치나 인버터와 같은 주요 부품은 아니지만, 소형 액추에이터에서 많은 기회가 있다고 보고 있습니다. 이런 E/E 제어기를 위해서는 업계가 요구하는 ISO 26262, AUTOSAR와 같은 기준과 소프트웨어 역량, 이를 위한 인력 및 인프라 확보가 요구됩니다. 따라서 삼보모터스는 대대적인 투자를 집행하고 있습니다”라고 말했다.
 
기존 포트폴리오를 완전히 대체하든, 전장사업을 추가하거나 확장하든, 이런 전환은 매우 힘든 길이다. LS오토모티브나 모베이스전자와 같은 기존 전장업체가 포트폴리오를 늘리는 것과는 비교가 안 된다. 제품의 아이디어 단계에서 설계, 개발, 검증, 양산까지 전 과정에서 각종 설계, 시험, 검증, 생산관리를 위한 소프트웨어 툴, 3D프린터, 각종 시험장비, 전자파 챔버 등 물리적 인프라를 완전히 새롭게 갖추고, 새로운 인력을 확보하고 문화를 바꿔야 하며, 이 업계가 요구하는 기준에 부응해야만 한다. 경영진은 매출 없는 전환 과정을 인내하면서 의지와 결단을 내려야 하고, 관련 조직은 과정을 전격적으로 추진해 제대로 된 제품으로 OEM의 인정을 받아 사업을 완수해야만 한다. 

“아시겠지만, ISO 26262 표준을 사내에 적용하는 것만도 상당한 노력과 시간이 요구됩니다. 컨설팅 업체에 따르면, 삼보모터스의 전장사업은 이미 최소한의 인프라를 갖췄습니다. 시간이 갈수록 인력은 더욱 충원될 것입니다.” 이 상무가 말했다.




세천공장 R&D센터 로비의 콕핏에는 이전에 선보였던 삼보모터스의 다양한 차세대 HMI 기술들이 적용돼 있다. 



8월 25일, 대구 세천공장   
HMI 데모 콕핏                        

세천공장 R&D센터 로비에서 구원회 사원이 다양한 HMI 기술이 적용된 콕핏을 시현했다.
콕핏에 접근하는 구 사원의 호주머니에 들어있는 스마트 키패드를 콕핏이 인지하면 삼보모터스의 액추에이터가 포함된, 삼보A&T의 플러시 아웃사이드 도어핸들이 팝업된다. 도어 내측에는 터치 스와이프로 작동하는 도어 록/언록 장치가 있다. 횡으로 길고 오목한 표면을 좌측이나 우측으로 스와이프하면 도어가 개폐된다.

“얼마 전 설명했던 복곡면 터치 애플리케이션의 한 가지 예입니다. 표면이 오목하든 볼록하든, 동그랗든 각졌든, 어떤 굴곡을 갖든 상관없이 터치 인터페이스를 적용할 수 있습니다.” 서 책임이 말했다.

스티어링 휠의 림에 내장된 센서는 핸드온 감지를 위한 것이 아니라 인포테인먼트 시스템 조작을 위한 또 다른 인터페이스다. 림을 쥔 채 오른쪽 엄지손가락을 위아래(right, left shift)로 스와이프하거나 더블 터치(enter)해 내비게이션, 엔터테인먼트 등 차내 주요 기능을 조작한다. 왼쪽 엄지로 더블 터치(back, cancel)하면 이전 단계로 돌아간다. 림 중앙에서 문자를 쓸 수도 있다. 공조 에어벤트에도 센서가 적용돼 좌우로 스와이프하면 바람 세기, 위아래로 스와이프하면 온도 조절이 가능하다. 이 외에도 콕핏에는 음주측정기가 장착돼 있다. 이 콕핏은 2018년 CES에서 현대자동차가 전시한 기술을 삼보모터스가 2019년 국내 전시회에 선보이면서 다시 제작한 것이다.     
 
STPM은 삼보모터스의 첫 양산 HMI 제품으로서 올말이면 e-Motion과 함께 데뷔하게 될 것이다. 삼보모터스의 HMI 전장사업의 공식화다. 

“삼보모터스는 다양한 전장 제품을 연구개발 중입니다. STPM의 양산이 이 분야에서 삼보모터스의 경쟁력을 높여주고 미래 전환에서 하나의 성공사례가 되길 바랍니다.” 이 상무가 말했다.   [AEM]