전기차 플랫폼 E-GMP, 글로벌 평가 최우수 등급
자동차의 성능이 크게 향상되고 충돌안전성이 주요 요소로 부각되면서 차체의 강건함이 좋은 차의 필수요소로 떠오르고 있다. 메르세데스-벤츠가 고급차의 지존이 됐던 이유도 바로 독보적인 차체강성 덕분이다.
현대자동차그룹은 2000년대 초반부터 엔진과 트랜스미션을 독자개발하기 시작했다. 현대는 미쓰비시, 기아는 합병 전 일본 마쓰다의 기술을 가져다 썼는데, 회사가 합쳐지면서 현대차가 독자개발한 파워트레인을 사용하기 시작한 것이다.
파워트레인과는 달리 플랫폼의 기술독립은 약간 늦었다. 순수 국내기술로 개발됐다는 EF쏘나타와 그랜저 XG는 미쓰비시 갤랑의 플랫폼을 변형해 개발됐다. 전후륜 더블 위시본 방식의 복잡한 구조의 서스펜션이 특징이었다.
현대차의 첫 고급형 2리터 엔진과 3.3리터 6기통 엔진이 탑재된 NF쏘나타와 그랜저 TG의 플랫폼 또한 미쓰비시 플랫폼의 잔재가 남아있었다. 당시 준중형(소형) 모델인 아반떼 HD만 소형차용 독자 플랫폼을 사용했다.
플랫폼 독립의 시작: 1세대 플랫폼
2009년 등장한 과감한 디자인의 YF 쏘나타는 현대차가 독자개발한 플랫폼을 사용한 첫 모델이다. 이 플랫폼은 위급 그랜저는 물론 아래급 아반떼에도 쓰였다. 이 플랫폼을 현대차그룹은 현재 1세대 플랫폼이라고 부른다.
당시에는 아반떼의 그랜저가 같은 플랫폼으로 제작된다는 사실이 알려지면 부정적인 인식이 퍼질 것을 우려했는지 현대차는 이 같은 사실을 알리지 않았다. 하지만 1세대 플랫폼은 당시 기준은 물론 현재 기준으로도 상당히 완성도가 높은 플랫폼이었다.
1세대 플랫폼은 전면부 백빔(back beam)과 전면 사이드 멤버의 강성을 높였고, 대시보드에 크로스멤버가 추가됐으며, 센터 필라와 사이드실을 고강도 구조로 설계했다. 핫스탬핑 공법으로 승객석 보호를 강화한 것도 최초다. 그리고 이 때부터 전륜 크로스멤버가 우물정(井)자가 아닌 일자형 구조로 단순화됐다.
이 플랫폼의 강성은 매우 뛰어났다. 해외의 한 엔지니어링 블로거는 당시 제조사들이 발표하는 테크니컬 데이터를 근거로 비틀림 강성을 정리해 공개했는데, 현대 i40 세단의 비틀림 강성이 4만 파운드에 근접하는 것으로 나타나 당대 최상급의 강성을 자랑했다.
2세대 플랫폼: 충돌안전성이 더욱 개선되고 주행감도 잡아
2010년대 개발돼 2014년 LF 쏘나타부터 적용되기 시작한 2세대 플랫폼은 초고장력 강판이 51% 사용됐고 구조용 접착제가 110m나 적용되는 등 차체강성이 대폭 향상됐다. 특히 하중이 가해지는 부분을 대폭 강화함으로써 충돌안전성이 강화됐다. 다만 무게가 많이 늘어난 점은 단점이다.
플랫폼의 완성도가 높아지면서 현대차 엔지니어들은 서스펜션을 부드럽게 하고도 1세대 모델 이상의 주행안정성도 확보할 수 있었다. 현대차의 약점으로 지적됐던 조향감도 조향축의 강성을 높이고 전동식 스티어링의 프로그래밍을 바꿔 개선했다.
3세대 플랫폼: 현대차그룹 플랫폼의 완성작
2019년 8세대 쏘나타 출시와 함께 공개된 3세대 플랫폼은 현대차그룹 플랫폼 기술을 완성한 최적의 솔루션이라는 평가다.
2세대 플랫폼에서 강성을 위해 크게 늘어났던 몸무게가 줄어들었다. 그러면서도 강성은 늘어났다. 전방 구조물이 추가됐고 하중과 충격이 잘 분산되도록 최적화됐기 때문이다. 전륜 멤버도 강성을 위해 우물정자로 돌아갔다. 또한 루프레일과 백빔 등 보강재가 강화됐다.
탑승공간 보호를 위해 주요 부위인 프런트 및 센터 필러, 사이드 실(side sill), 대시 로어(dash lower)부 등에 핫스템핑 강판을 확대 적용된 점도 개선사항이다. 전체 골격의 강도가 71kgf/mm2로 세계 최고수준까지 올라갔다. 핫스탬핑 강판 덕분에 차체 경량화도 가능했다.
이때부터 현대차그룹의 모든 모델은 까다롭기로 유명한 미국 IIHS 스몰오버랩 충돌테스트에서 최고등급을 받기 시작했다. 또한 헤드램프와 충돌방지장치 등 부가장비가 추가된 모델은 전체 최고등급인 TSP+ 등급을 획득하기도 했다.
현재 3세대 플랫폼은 현대차 아반떼, 쏘나타, 그랜저 등 승용차와 투싼, 싼타페 등 SUV에도 사용되고 있다. 현대차의 베뉴, 코나, 팰리세이드는 2세대 플랫폼이 쓰인다.
기아의 경우 K5, K8 등 승용차와 스포티지, 쏘렌토, 카니발 등 SUV와 RV에 3세대 플랫폼이 쓰인다. K3와 미국시장에만 판매되는 대형급 텔루라이드는 2세대 플랫폼으로 제작된다.
E-GMP: 현대차그룹의 플랫폼 노하우가 전기차로
8세대 플랫폼에 적용됐던 기술은 최근 전 세계에서 호평을 받고있는 전기차 플랫폼 E-GMP에도 적용됐다.
E-GMP는 기본적으로 승객을 보호하는 것은 물론, 배터리에 가해지는 충격 역시 최소화하기 위한 설계가 적용됐다. 전반적인 차체 강성이 올라갔고, 동시에 배터리 측면에 위치한 사이드실 내부에 알루미늄 압출재가 적용돼 배터리를 감싼다.
추가적으로 격자 구조의 배터리 내부 보강재와 고강도 차체 크로스 멤버가 더해져 주행 상황에서 발생할 수 있는 모든 충돌 에너지에 대응하도록 구성됐다.
이에 더해 후방 충돌 시 뒷좌석 탑승객과 고전압 배터리를 함께 보호하기 위해 차체 내부에 변형을 유도하면서 충격을 완화해주는 구조물도 탑재됐다.
8세대 플랫폼에서 재미를 봤던 경량화 기술도 E-GMP에서 빛을 발한다. E-GMP가 적용된 현대 아이오닉 5와 6, 제네시스 GV60, 기아 EV6는 동급 최고의 차체강성을 갖추고도 무게가 가장 가볍다.
이 덕분에 E-GMP 기반의 전기차들이 지금까지 진행된 주요 글로벌 충돌테스트에서 모두 최고 등급을 기록했다.
미국 IIHS와 유로NCAP에서는 전 차종이 최고등급인 TSP+와 5-star를 받았고, 미국고속도로교통안전국(NHTSA)에서는 아이오닉 5가 별 5개, 우리나라 국토부 KNACP 테스트에서는 아이오닉5와 EV6가 최고등급을 받았다.
특히 미국 IIHS 평가에서 현대차그룹은 전기차뿐만 아니라 내연기관차 포함 15개 차종이 TSP+에 오르면서 싹쓸이급 활약을 펼치고 있다. 현대차 아이오닉 5, 투싼, 팰리세이드, 싼타페, 넥쏘 / 기아 EV6, K5, 스팅어 / 제네시스 GV60, G90, G80, G80e, G70, GV80, GV70 등이 해당한다.
현대차그룹 관계자는 “현대차그룹은 차체 안전 기술력 외에도 세계 최초 기술이 적용된 에어백, 그리고 차급을 불문하고 적용하고 있는 ADAS 등으로 글로벌 주요 자동차 안전 평가 기관으로부터 호평 받고 있다”고 말했다.
