TI 플루이드 시스템즈(TI FLUID SYSTEMS)가 아시아 최초의 ‘전동화 혁신센터’를 개소식을 열고 국내 완성차 업체들의 발전에 기여하겠다는 포부를 밝혔다.

TI 플루이드 시스템즈는 1992년 미국에 설립된 이후 100여년 간 자동차 솔루션을 제공한 기업으로 알려졌다. 자동차 열관리·유체 시스템 및 OEM 서비스 등을 전 세계 28개국에 제공하고 있고, 98개의 제조시설을 운영하고 있다는 설명이다.

<녹색경제신문>은 TI 플루이드 시스템즈의 전동화 혁신센터 개소식이 열리는 현장을 찾아 기업의 비전과 전략을 담아왔다. 전동화혁신센터 투어를 통해 6가지 핵심공정도 직접 확인할 수 있었다.

“전동화 혁신센터에서 고객사와 공동 연구를 통해 시너지 창출할 것”

이호재 한일튜브 대표이사는 “전동화 혁신센터에서 고객사와 함께 전 세계를 누빌 수 있는 새로운 제품을 개발할 것”이라는 포부를 밝혔다.

한일튜브는 지난 50여년간 자동차 배관용 파이프 및 튜브 가공전문 업체로 국내 자동차 산업 발전에 기여했고, TI 플루이드 시스템즈가 100% 지분 투자한 한국법인으로 알려졌다.

이 대표는 “지금은 지난 영광은 뒤로 하고 새로운 변화에 적극적으로 대응해야 하는 시기”라면서, “중요한 시기인만큼 남들보다 먼저 기술을 개발하고 융합할 것”이라는 전략도 밝혔다.

“전동화 전환으로 고객사 요구 바뀌고 있고, 당사는 충분한 역량 보유해”

한스 디엘트젠스(Hans Dieltjens) TI 플루이드 시스템즈 최고경영자 역시 “완성차 기업들은 혁신센터에서 모든 과정이 원스톱으로 처리되는 과정을 확인할 수 있을 것”이라면서, “여러 복잡한 문제에 대한 솔루션을 찾을 수 있도록 연구 개발 노력에 최선을 다할 것”이라고 말했다.

그러면서 “효율적인 맞춤형 전기차 열처리 아키텍처 개발 및 설계로 한국 완성차 업계의 혁신적인 발전에 적극적인 지원을 아끼지 않을 예정”이라고 강조했다.

이어 요하네스 헬미히(Johannes Helmich) TI 플루이드 시스템즈 최고기술책임자는 “자동차의 튜브 및 커넥터, 모듈 및 전체 열관리 시스템은 효율성을 위해 최적화 되어야 한다”면서, “전동화 혁신센터는 가상 시뮬레이션부터 시운전 테스트까지 진행해 실제 차량별 맞춤형 열관리 아키텍처를 2주 이내 재설계가 가능하도록 설계되었다”라고 전했다.

“가상 엔지니어링부터 차량 테스트까지 6개의 공정과정이 한 곳에서 가능해져”

전동화 혁신센터의 핵심역량은 6가지 공정과정이 한 곳에서 이루어진다는데 있다. 공정과정은 가상 엔지니어링(Virtual Engineering)·설계(Design)·가공(Processing)·프로토타이핑(Prototyping)·제품 테스트(Product Testing)·차량 테스트(Vehicle Testing) 순으로 진행된다.

첫 번째 ‘가상 엔지니어링’ 공간에서는 가상으로 제품을 구현해 부품의 주요 기능, 구성, 성능확인 및 분석을 통해 제품을 개발한다.

TI 플루이드 시스템즈 관계자는 “가상 엔지니어링이란 3D 애니메이션 같은 3차원 시뮬레이션 도구로 시스템 단위의 부품을 설계하는 것”이라면서, “이를 통해 최단 기간에 원가 경쟁력을 확보하고, 동시에 안전과 품질에도 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

이어 “기존 자동차 부품 설계 방식에는 프로토타입부터 시제품 생산까지 최대 3개월의 시간이 소요돼 상당한 비용과 시간이 발생했고, 이후 문제점을 해결하고 개선법을 만드는 데도 추가적인 비용과 시간이 필요했다”면서, “전동화 혁신센터에서는 설계에서 시제품 생산까지 걸리는 시간이 2주로 단축되고, 3차원 시뮬레이션을 통해 검증된 제품만 시제품 생산을 하기 때문에 시간과 비용을 절감할 수 있을 것”이라고 설명했다.

이후 ‘설계’ 공간에서는 제품의 공자분석, 해석, 시뮬레이션, 설계 프로그램 등을 조합해 최적의 제품 설계를 구현한다.

TI 플루이드 시스템즈 관계자는 “가상 엔지니어링을 통해 아이디어가 구체적으로 검증되고 나면 이를 제품화 설계하는 과정이 필요하다”면서, “신속하고 원활한 설계 업무를 처리하기 위해 전동화 혁신센터에 엔지니어들이 직접 상주해 근무하고 있다”라고 말했다.

설계에는 컴퓨터 지원 설계(Computer Aided Design, CAD), 3차원 공차관리(3D Tolerance Stack-up), 전산 유체 역학(Computational Fluid Dynamics, CFD), 유한요소법(Finite Element Analysis, FEA), 제품 라이프 사이클 관리(Product Lifecycle Management, PLM) 등의 도구가 사용된다고 밝혔다.

특히, 3차원 공차관리의 경우 “컨셉트 단계의 설계물이 조립 조건과 기능적 요건을 만족하는지 검증할 때 사용된다”면서, “스펙을 벗어나거나 리스크가 존재하는 영역에 대해 수치적인 개선을 한 후 2차원이나 3차원 도면을 개선하는 작업을 한다”라고 설명했다.

세 번째 ‘가공’ 공간에서는 용접 및 열성형 등의 공정 및 고강도·고기능성 제품 제작용 3D 프린터를 사용해 프로토타입 제품을 제작하기 위한 부품의 제작 및 가공 공정을 진행한다.

이 공간에서는 실제로 기아 ‘EV9’과 제네시스 ‘G80’에 탑재되는 시제품을 실제로 볼 수 있었다.

다음 공간인 ‘프로토타이핑’ 공간에서는 프로토타입의 형상, 조립 및 3D 스캐너를 이용한 최신기술을 사용해 프로토타입 비교 및 분석 과정을 거친다.

해당 공정의 설명을 맡은 업체 관계자는 “앞서 보신 프로세싱이 시제품 제작에 초점을 맞추고 있다면, 네 번째 공정은 기능을 그대로 가져오면서 조립을 하는데 초점을 맞추고 있다”라면서, “당사는 시제품 제작과 조립에 20년이 넘는 노하우를 가지고 있다”라고 강조했다.

이어 “결국은 실질적으로 조립을 하고 제작한 시제품이 고객사가 받아보는 첫 번째 제품이기 때문에 품질에 신경을 쓴다”면서, “제작 완료된 시제품에 보완할 점이나 개선될 점이 있다면 이전 단계를 담당한 팀과 피드백을 주고 받으면서 즉각적으로 개선을 할 수 있다”라고 설명했다.

다섯 번째 ‘제품 테스트’ 공간에서는 네 가지 공정과정을 거쳐 만들어진 프로토 제품의 내구성을 검증한다.

해당 공간에서는 전기차에 탑재되는 스케이드 보드 판넬을 실제로 볼 수 있었다. 이 판넬에는 TI 플루이드 시스템즈의 제품이 실제로 결합되어 있었고, 향후 실제 냉각수를 흘려보내 흐름 테스트와 제품 개선을 위한 시험 단계에서 사용할 예정이라고 전했다.

마지막으로 ‘차량 테스트’ 공간에서는 실제 차량에 장착해 시운전 및 제품 검증을 하고, 이 단계를 통과하면 맞춤형 솔루션이 완성되는 것이다.

이 공간에는 전기차가 전시돼 있었고, 전기차 충전시스템도 갖추고 있었다.

한편, 전동화 혁신센터는 총 면적 574평 규모로 건립됐고, 최첨단 가상 현실 시스템·3D 프린팅 기능 등 제품 및 차량 테스트가 가능한 연구시설이 완비되어 있다. 또한, 차세대 모빌리티 전동화에 최적화 된 최신 성능의 전기차 충전소도 별도로 구축되어 있다.

TI 플루이드 시스템즈는 다양한 기업들의 기술 센터와 인천국제공항 인근에 위치한 전략적 입지조건을 활용해 국내외 유수 완성차 기업들과 협업을 본격화하겠다는 계획이다.