[르포] 한온시스템 대전 R&D센터 가보니…"미래차 시대 준비 완료"

[대전=이뉴스투데이 이세정 기자] "한온시스템은 자율주행과 커넥티드카, 친환경 전동화, 차량공유 등 급변하는 미래자동차 4대 기술 흐름에 맞춰 신기술 확보에 박차를 가하고 있다. 특히 대전 연구개발(R&D) 센터는 글로벌 헤드쿼터로, 미래차용 공조·엔진 냉각장치 개발을 선도하고 있다."

지난 2일 대전 대덕구 신일동에 위치한 한온시스템 R&D 센터에서 만난 민은기 글로벌 디자인·프로세스 팀장은 이 같이 말했다.

한온시스템은 국내 최대 자동차 열·에너지 관리 솔루션 업체로, 자동차 공조 시스템 시장에서 일본 덴소(도요타자동차 계열)에 이어 글로벌 2위 업체다. 2016년에는 포브스아시아가 발표한 '50개 유명기업'에 이름을 올리며 기술력을 인정받은 바 있다.

40개의 제조공장과 3개의 이노베이션 센터, 1개의 테크니컬 센터, 14개의 엔지니어링 시설을 보유한 한온시스템은 현재 아시아와 유럽, 북아메리카 등 20여개국에 진출해 있다. 주요 생산 제품은 자동차용 난방·환기·공조장치(HVAC)와 에어컨 컴프레서, 열교환기, 파워트레인 쿨링, 배터리열관리시스템 등이다.

대전 R&D 센터는 독일 케르펜과 미국 디트로이트의 R&D 센터와 함께 핵심 기술 개발과 관리를 담당한다. 기술의 '보고(寶庫)'인 만큼 삼엄한 경비가 인상적이다. 정문에서 센터 본관에 입성하기까지 3차례의 보안 검색이 이뤄졌다. 본관 회의실 이름은 '벨, 장영실, 뉴턴' 등 저명한 과학자나 발명가 이름으로 지어졌다.

센터 본관 2층에는 한온시스템의 친환경차 핵심 부품 기술력을 직접 확인할 수 있는 쇼룸이 위치해 있다. 현대자동차가 최근 출시한 수소전기차 '넥쏘'에 탑재된 한온시스템의 수소전기차용 원심 공기 압축기도 방 한 켠을 차지하고 있다.

예동희 신제품기획팀장은 "미래차가 개발될수록 공조 시스템은 '머스트(MUST)', 필수적이다"고 강조했다.

이 때문에 한온시스템의 주목도는 최근 들어 더욱 높아지는 모습이다. 친환경차에 대한 수요가 확대되면서 전기차에 들어가는 핵심 부품인 전동 컴프레서(압축기)와 주행거리를 늘려주는 기술의 중요성이 덩달아 커지고 있다.

미래차 시대에 접어들수록 공조 시스템 비중은 일반 파워트레인 차량 대비 20~30% 가량 증가할 것으로 전망된다.

예 팀장은 "일반 파워트레인 차량의 경우 엔진열을 이용해 난방이 가능하지만, 전기차나 플러그인하이브리드차(PHEV) 등 친환경차에는 모터와 배터리로 구동돼 별도의 열이 필요하다"면서 "히트펌프시스템은 열효율을 개선해 전기차의 주행거리를 늘려주면서 난방효율을 높여준다"고 설명했다.

히트펌프시스템은 인버터, 구동모터 등 전장부품에서 발생하는 폐열을 회수해 에너지 효율을 높임으로써 기존 PTC히터 대비 열효율 30% 이상, 주행거리 20% 이상 개선시키는 효과가 있다.

차세대 히트펌프 시스템용 HVAC은 오는 2020년부터 상용화를 준비 중이다. 커다란 크기 때문에 기존 조수석 대시보드에 장착되던 HVAC은 단순화 과정을 거쳐 크기를 축소, 엔진룸 부착이 가능해 졌다. 조수석 공간이 넓어지는 것은 물론, 전비 효율을 높인다는 특징이 있다.

이와 함께 한온시스템은 현재 자율주행차에 탑재되는 컴퓨터나 센서를 냉각할 수 있는 쿨링 시스템을 개발 중이다.

공기 청정 기능인 '이오나이저'와 차량의 실내 냉난방 온도를 탑승자별로 제어하도록 설계한 '자동차용 스마트 독립제어 공조 시스템', 에어컨 냉각을 효율적으로 수행해 연비를 개선할 수 있는 '차량용 복합열원 에어컨 시스템', 미세먼지 제거 필터, 방향 기술 등도 전시돼 있다.

대전 센터는 크게 무향실과 전자파시험실(EMC), 풍동실, 종합수명내구시험실(Key Life Test Room)로 구성된다.

시험동은 콤프레셔를 비롯한 내구환경과 진동, 온도와 압력 등 모든 시스템의 성능을 검한다. 특히 차량의 진동 데이터를 가져와서 시험해 자동차 주행시험장을 방불케 한다.

뜨거운 열을 내뿜는 실험실은 마모 테스트가 한창이었다. 내구 테스트는 온로드와 오프로드, 고속, 저속 등의 주행환경에 따른 마모도를 점검한다. 원하는 모든 주행 환경을 구현할수 있다는 점이 특징이다. 또 저오일, 저냉매 상황에서도 버텨내는 지 등의 실험도 이뤄진다.

시험동을 둘러보던 중 텅 빈 공간이 눈에 들어왔다. 투어를 담당한 박영덕 시험팀장은 "비어있는 공간에는 친환경차 전용 설비들이 들어올 예정"이라며 "기술 흐름에 빠르게 대응하기 위해 만반의 준비를 갖추고 있다"고 말했다.

무향실은 소음 시험 공간이다. 어코스틱룸으로도 불리는 무향실은 벽면과 바닥 등 전면이 소음을 흡수할 수 있도록 특수 제작됐다. 반사음 없는 이 공간에서는 쿨링펜과 모터류 등 전장 단품의 소음을 측정한다.

전자파 시험실(EMC)는 안전상 가장 중요한 전자파 간섭을 시험하는 곳이다. 현재 국제공인시험기관인 '한국인정기구(KOLAS)'의 인증 심사 중이다. 박 팀장은 "외부 평가에 의존할 경우, 문제점이 발생하거나 개선할 부분을 찾기가 힘들다"면서 "자체 EMC로 더욱 안전하고 철저하게 품질을 관리할 것"이라고 강조했다. EMC 구축에는 약 25억원이 투자됐다.

벽면과 천장, 사면이 전자파를 흡수하도록 특수 처리된 EMC는 주파수별로 영향을 받아 오작동이 발생하는지 여부를 검사한다. 최근 전장 부품 확대, 연결성 강화, 탄소섬유·플라스틱 등 차체 경량화에 의한 전자파 유입량 증가로 전자파 검사의 중요성은 점점 커지고 있다.

마지막으로 방문한 곳은 풍동실은 실제 주행상태를 재현해 혹한 또는 혹서의 환경에서도 완성차가 제 성능을 발휘하는지 시험하는 첨단 연구실이다. 풍속 및 태양광 구현으로 각 스페이스(운전석, 조수석 등)별 상황 연출로 다양한 테스트가 가능하다. 풍속 테스트는 시속 250km까지 가능하다. 또 차량의 주행 풍속을 발생시키는 대형 팬, 온도·습도 제어장비, 일출·일몰 모드를 재현하는 태양열 장비, 4륜구동 제어 가능한 동력 전달 장치 등 최첨단 설비를 갖췄다.

박창호 연구개발본부 부사장(CTO)은 "한온시스템은 친환경차 부품 기술 선도 기업으로서 미래를 차근차근 준비하고 있다"면서 "기존의 공조시스템을 넘어 자동차 열 관리 시스템 기업으로서 차별화된 친환경, 고효율의 혁신기술 서비스를 고객에게 제공하기 위해 최선을 다할 것"고 말했다.