심영일
이순요, 김호근
한국과학기술정보연구원 전문연구위원

1. 머리말

.. 21세기에 접어들면서 감성존중시대의 도래로 기능이나 성능만을 중요시하여 자동차를 개발하던 시대는 지나가고, 바야흐로 고객의 감성에 맞는 고객맞춤형 자동차 개발만이 살아남을 수 있는 시대로 변천해 왔다. 즉, 자동차의 생산성, 신뢰성 및 기능성을 추구해 오던 방식으로부터 쾌적성, 편리성, 다양성 등을 고려한 고객맞춤형 자동차 개발의 필요성이 고조되고 있는 것이다. 또한, 고객맞춤형 자동차개발을 추진하는 연구개발(R&D) 시스템도 실제로 개발차량을 대상으로 하는 제품기획, 개발부분이나 인간의 특성해명에 노력을 경주하는 연구부문 등 다양화되고 있다.
.. 따라서, 감성공학의 접근도 생체부하의 감소를 위한 인간공학이나 바이오 메커니즘적 수법, 감성의 구조를 탐색하는 심리학적 수법, 쾌적성이 기본이 되는 생리학 등 관련 연구분야를 포함하여 확대할 필요성이 고조되고 있다.
.. 자동차에 있어서 감성공학은 그 효용의 차이에 따라 중요시되는 관점이 다소 달라진다. 즉, 이동수단으로서 자동차의 효용에 중점을 둘 경우에는 운전의 부담을 줄이고, 안전하며 쾌적해야 한다. 또한, 운전의 즐거움에 중점을 둘 경우에는 체성감각에 호소하는 성능의 실현이 요구된다. 더욱이 자기표현매체로서의 자동차에 있어서 감성공학은 개별성능이나 기능의 상위개념으로서의 차 그 자체의 느낌이나 이미지가 중요하다.

2. 고객맞춤형 자동차 개발과 감성공학적 기능전개 시스템의 응용

.. 자동차에 대한 고객의 요구도가 높아지면서 요구되는 감성도 복잡해지고 고도화되어 신차개발 때마다 조사와 연구를 계속해야 한다. 감성공학을 넓은 의미로 볼 때 인간 측에서 본 상품제조에 필요한 학문이라고 한다면 오늘날의 자동차는 아직도 많은 과제를 안고 있는 셈이다. 이러한 과제들은 <표 1>에 나타나 있다.

<표 1> 감성공학의 기술과제

과 제		견 본 적 인 예
차량기획에의 공헌		정서구조(예:고급성), 고객의 군집분류 등
기능·성능향상 감성추구	주 행 영 역	조종성, 조작성, 안정성, 진동, 승차감, 가감속성
	운전성 향상	시계·시인성,조작성,시트착좌성,승강성,적재성,정보인식성,조명
	내장의 쾌적성	주거성,공조쾌적성,내장촉감,공간소음·음질,향,냄새
	스타일(디자인)	도장의 선명성, 내장절감
“자동차와 인간”의 특징적인 과제해석과 신 Hard의 창조		운전자세나 차취해석, 졸음·주취운전방지 등의 예방안전기술
		운전기량해석이나 운전지원장치, 대인대응(학습제어)기술
		차공간 외의 의사소통대응 등
평가법·계측법의 고도화		감성영역의 평가법, 신경작용·생채부하의 계측법
“인간”해명의 고도화		감각(오감의 특성, 오감의 상호관계)
		생리·생체(구조, 작용)
		심리(정보처리, 인식과정, 정서생성)
연구·개발기반의 충실		데이터베이스화(예:고령자)
		실험 패널의 체제확립
		최신 실험설비(인체계측 센서, 더미 계측기) 등

.. <그림 1>은 감성공학적 기능전개 시스템의 전개단계를 7단계로 나누어 나타내었다.

<그림 1> 감성공학적 기능전개 시스템의 전개단계

.. 제품개발에 있어서 제품공급능력이 고객의 수요를 초과함에 따라 메이커가 개발한 것을 시장에 밀어 넣는 프로덕트 아웃(Product Out) 방식이 아니라 시장이 요구하는 것을 개발하는 마켓 인(Market In) 쪽으로 가는 것이 더 중요한 의미를 띄게 되었다.
.. 감성은 감각기관으로부터의 정보가 경험·기억 등과 같이 뇌의 작용으로 생기는 의식이므로 감성구조를 고찰할 때에는 대상자의 사회적 공통경험이나 가치관 등도 포착해야 한다. 또한, 감성은 각 감각기관이 관련되므로 하나하나의 감각기관에 어떻게 호소하는가 하는 독창적인 대상이 된다. 각 제품에 따라 감성에 호소하는 방법도 다르겠으나 자동차의 경우에는 고객이 그 속에 들어가 운동하는 것이기 때문에 체성감각이 관련되는 감각기관이 중시되고, 자동차 독자적인 감성인 승차감, 조작감 등도 중요시 된다.

3. 고객맞춤형 자동차 기술의 전개동향

.. 고객맞춤형 자동차 기술의 지향목표는 다음과 같은 6가지로 나눌 수 있다.
.. 첫째 항목은 환경문제 해결을 위한 대체기술의 연구개발이다. 환경문제는 단지 대기오염에만 머물지 않고 교통혼잡, 교통안전, 교통소음, 전파장애 등이 있어 자동차를 종합적으로 재고해 나갈 필요가 있다.
.. 둘째 항목은 자동차의 주요성능 중에서도 경제성과 안전성이 한층 더 추구된다. 장기적으로 보면 석유연료의 가격은 매장량의 한계나 채굴비의 상승에 의해 계속 높아가고 있다. 또한, 고속도로망의 확충 등에 의해 알 수 있는 바와 같이 자동차는 보다 고속화를 목표로 하며, 동시에 안전성과 보조를 맞추어야 하는 것이 당연하므로 안정성의 진보 없이 고속화의 의의는 별로 없을 것이다.
.. 셋째 항목은 쾌적성의 향상 중에서도 특히 진동이나 차 내외에서의 소음을 낮추는 것이다. 현재의 기술로 소리나 진동의 절감은 자동차의 중량증가를 수반하여 경제성 향상의 요청과 상반된다. 이 모순을 해결하기 위해 소리나 진동을 절감하기 위한 유효한 신소재의 개발은 물론 전자제어적으로 이들을 절감하는 기술이 움터가고 있다.
.. 넷째 항목은 자동차의 주행성능 향상은 당연하거니와 이에 부가하여 정보 시스템과 복합된 자동조종 기술이 본격적인 테마로 부상하고 있다. 각 자동차마다 아무리 고속으로 달리게 하여도 사회의 요청을 충족시키기에는 역부족이다. 자유분방하게 움직이는 차량군으로서 관리하기 위해 종합적으로 파악하고 제어함으로써 환경문제, 안전성, 그리고 경제적 효율을 충족시킬 수 있을 것이다.
.. 다섯째 항목은 쾌적성향상 기술은 인간의 육체적 부하절감 기술로부터 인간의 정서반응을 높이는 기술로 이행해 나갈 것이다. 지금까지는 자동차를 운전할 때 운전자에게 육체적 부담이나 정신적 부담이 되지 않는 기술개발이 우선이었다. 이에 오토매틱 트랜스미션, 파워 스테어링, 오토에어컨의 보급은 대단한 발전인 것이다. 최근에 승차감의 향상을 위하여 에어 서스펜션이나 조종안정성과 승차감을 높은 레벨로 양립하는 유압식 액티브 서스펜션의 등장, 세밀한 해석기술에 의한 소음·진동의 절감 등은 모두 이 범주에 포함된다. 그리고 현재 자동차를 소유하고 운전하고 있다고 해서 마냥 즐거운 것으로 실현하려는 경향이 나타나고 있다. 이것은 지금까지의 부하절감 기술을 바탕으로 인간의 정서반응에 있었던 것을 재구성해 보고자 하는 것에서부터 출발하고 있다. 여러 가지 시행착오가 있을 것이나 앞으로 10년 간 모두 이 방향으로 이행해 나갈 것이다.
.. 여섯째 항목은 풍요로워진 생활을 배경으로 자동차는 라이프스타일의 표현수단으로서 보다 개별화, 개성화의 방향을 행해 나갈 것이다. 그것은 자동차 그 자체뿐만 아니라 판매나 제조 시스템을 둘러싼 혁신이 일어날 것이다. 지금까지도 자동차의 다양화가 마케팅적으로 외쳐 왔으나 현실적으로는 세상의 흐름에 따라 다소의 차이를 주장하는 정도였다. 그러나 앞으로는 단지 하드웨어로서의 자동차의 차이가 아니라 자동차 그 자체의 이미지나 그 자동차를 둘러싸고 있는 생활 그 자체로 라이프스타일을 표현하게 될 것이다.
.. 21세기의 자동차 기술의 전개방향을 일곱 가지로 요약해 보기로 한다.
.. 첫째, 지금까지도 강력하게 추진되어 온 전자기술을 활용한 자동차를 구성하는 각 기기의 효율향상은 엔진의 연소특성 개성중심으로부터 주행저항 감소에 진력하게 될 것이다.
.. 둘째, 자동차의 경량화를 위한 엔지니어링 플라스틱이나 복합재료의 도입은 물론, 에너지 효율향상이 지상명제가 됨에 따라 지금까지는 가격 면에서 채용할 수 없었던 신소재의 대담한 도입이 검토되어 나갈 것이다.
.. 셋째, 연료효율이 높고 저질연료도 이용할 수 있는 내연기관보다 우수한 특징을 가지고 있다고 하는 세라믹 가스 터빈도 국가적인 프로젝트로서 추진되어 나갈 것이다.
.. 넷째, 전기자동차의 개발이 적극적으로 추진되어 갈 것이다. 이미 한정된 장소이기는 하지만 전기자동차가 조용하고 배기가스가 없다는 특징을 살린 사용방법이 시도되고 있다. 동력성능이나 항속거리 등은 현재의 가솔린 엔진 탑재의 자동차와는 비할 바가 못 되지만 석유자원의 고갈이 현실화되어 가고 있는 오늘날에는 가장 유력한 대체동력원이며, 앞으로도 점점 더 실용화를 향한 연구개발과 보급 활동이 진전될 것이다.
.. 다섯째, 운전 시의 안전성 향상을 위해 컴퓨터를 적극적으로 활용하게 될 것이며,
.. 여섯째, 주행 중의 안전 확보나 자동차 간에 의사소통을 하여 위험을 회피하도록 전자 안전망의 구축, 운전자에의 정보전달의 개선 등이 이루어질 것이다.
.. 일곱째, 20세기를 지배한 기능주의의 디자인에서 벗어나 “전자적 디자인”이 21세기의 주류를 이룰 것이다.

4. 맺는말

.. 자동차는 동적인 인간-기계 시스템이며, 인간의 5감 특성에 맞는 차량 유닛의 개발, 체성감각에 부합된 자동차의 운동성능의 실현 등 많은 과제가 있다. 이들 과제를 해결하기 위한 연구개발(R&D) 시스템의 일환으로서 인간의 특성해명 연구부문 등 다기화된 부문의 융합개발에 그 목적이 있다.
인간(고객)의 이미지가 존중되고, 중요시되는 자동차 개발을 위하여 자동차 설계에 필요한 물리적 디자인 요소는 더 이상의 독립적 요소로만 취급될 수 없으며, 자동차의 물리적 특성과 인간의 감성적 특성을 결합함으로써 감성 존중시대에 걸맞는 자동차 개발에 그 목적이 있다.
.. 결론적으로 21세기의 자동차 기술의 전개 방향은 다음과 같이 이야기할 수 있을 것이다. 앞으로의 자동차는 연료경제성의 추구를 위해 경량화, 효율화를 필사적으로 구하게 될 것이다. 연료비의 상승에 따라 자동차 기술의 가치관은 대폭적으로 변할 것이며, 새로운 기술이 대두될 것이나, 쾌적성이나 편의성이 반드시 전제되어야 할 것이다.
.. 앞으로의 자동차는 개별적이면서도 자동차군으로서의 제어대상이 될 것이다. 자동차와 도로, 자동차 상호간의 통신수단을 모든 자동차가 장비하고 정보통신기능의 확대에 의한 수송효율의 향상, 안전성의 향상, 그리고 연료경제성이나 환경오염의 개선에 진력해 나갈 것이다. 또한, 쾌적성의 향상도 물론 고려해야 할 부분이나 이는 신체의 안락함뿐만 아니라 그야말로 기분이 좋다고 하는 관능추구의 쾌적성이 요구될 수도 있을 것이다.
.. 앞으로의 자동차기술 중에서 주목해야 할 것은 자동차가 눈, 귀, 입을 가지게 될 것이다. 이러한 센싱 기술이 등장함으로써 자동차의 개념뿐만 아니라 교통개념 그 자체도 크게 변하게 될 것이다. 지금까지는 인간에게 의지해 왔던 이 부분이 보다 고기능화됨으로써 바야흐로 자동운전의 가능성이 현실로 다가오게 될 것이다.

• 약력
  저자: 심영일
  • 한양대학교 기계공학과 공학사
    
  • 전 삼성전기(주) 전기전장사업본부장
    
  • 전 계양전기(주) 부사장
    
  • 현 한국과학기술정보연구원 전문연구위원