[천안=오토데일리 박상우 기자] 자동차의 주행성능이 향상되면서 중요성을 더해가는 기술이 바로 제동기술이다.

엔진 파워가 높아지는데 제동력이 따라가지 못한다면 심각한 문제를 초래할 수가 있기 때문이다. 

특히 전기차와 같은 친환경차, 자율주행차 등 미래지향적인 자동차가 개발되면서 함께 주목되는 기술이기도 하다.

제동기술에서 가장 중요한 것이 브레이크 시스템이다. 현재 전세계 자동차 업체들은 다른 업체보다 앞선 브레이크 시스템을 개발하고자 아낌없는 투자를 하고 있다.

한국의 현대자동차도 차세대 브레이크 시스템을 개발하는데 박차를 가하고 있다. 그 중심에 현대모비스의 천안공장이 있다.

천안 산업단지에 내에 위치한 천안공장은 지난 2003년 현대모비스가 보쉬코리아로부터 인수한 곳으로 같은해 12월 문을 연 현대모비스 최초의 핵심부품 공장이다.

천안공장은 2013년까지 MEB(MOBIS Electronic Brake)와 에어백을 함께 생산했지만 같은해 에어백을 생산하는 모든 라인이 김천으로 옮기지면서 현재는 MEB만을 전문적으로 생산하고 있다. 

초기에는 보쉬와의 기술제휴를 바탕으로 ABS(미끄럼 방지장치)와 ESC(차량 자세 제어장치)를 생산했다. 

2008년 현대모비스는 독자모델인 MEB(Mobis Electronic Brake)2를 생산했고 이후 2010년 MEB3, 2013년 MEB4를 생산하고 있다.

현재 주력모델인 MEB4는 MEB3의 기능은 그대로 반영하면서 MEB3에 비해 크기가 작아지고 무게도 가벼워졌으며 최근에는 SCC(차간거리 유지장치) 기능이 결합된 MEB4와 고급차용 프리미엄 ESC가 장착된 MEB4 등 다양한 사양의 MEB4가 생산되고 있다.

이 MEB4는 현대.기아차의 주력모델인 아반떼, 쏘울, 쏘나타, K5, 카니발 등 총 12개 차종에 탑재되고 있으며 MEB3는 모닝, 레이 등 4개 차종에 적용되고 있다.

이 MEB4에 들어가는 ABS와 ESC는 알루미늄 바에 유압 밸브와 펌프, 모터, 그리고 컴퓨터 역할을 하는 ECU가 달린 장치로 차량 내 센서들과 연결돼 브레이크 등을 제어한다. 

ABS(Anti-lock Brake System)는 급제동시 바퀴가 잠기는 현상을 방지하고 ESC(Electronic Stability Control)는 ABS 기능은 물론 엔진 토크까지 제어해 위급한 상황에서 차량자세를 안정적으로 유지해준다. 

센서가 1개 필요한 ABS와 달리 ESC는 3개 이상의 센서가 탑재되고 밸브도 추가되며 차량의 운전석 브레이크 패달과 가까운 엔진룸 안쪽에 자리하게 된다.

이 두 시스템이 차량의 제동기술에서 핵심이기 때문에 엄격한 품질관리가 중요하다.

이 때문에 천안공장에는 120개 항목에 이르는 검사장비가 구축돼 있으며 내구성 시험, 유압성능시험을 포함한 15종에 이르는 시험이 정기적으로 이뤄진다.

이성우 현대모비스 ABS 생산팀 부장은 “내구성 시험 항목 중 특수 챔버 안에서 -40°C에서 120°C까지 오르내리며 34일간 진행하는 것도 있을만큼 불량품을 줄이기 위해 까다로운 품질테스트를 진행하고 있다”고 설명했다.

여기에 전 공정에 비전카메라, 센서, 바코드시스템 등이 갖춰져 있어 불량률이 제로에 가깝다.

품질수준만큼 생산성도 상당히 높다. 이는 공장의 자동화율이 높기 때문이다.

MEB 생산과정은 펌프 하우징(몸체)으로 만드는 알루미늄 덩어리에 구멍을 뚫는 1, 2차 가공으로 시작해, 이 몸체에 밸브와 모터, 펌프 등을 조립하고 진천공장에서 생산된 ECU를 마지막에 삽입하는 과정을 거친다.

현재 천안공장의 자동화율은 재료를 싣는 작업을 제외한 전 공정이 자동으로 이뤄져서 라인당 설비 관리자가 1~2명 정도일 만큼 상당히 높다. 

그래서 공장 내부는 조립하는 로봇팔과 부품을 옮기는 레일이 쉴 새 없이 움직이면서 내는 소리로 가득하다.

이성우 부장은 “자동화율이 높아지면서 생산성도 많이 향상됐다”며 “지난 2004년 연간생산량이 81만대였는데 10년 만에 연간생산량이 286만대로 늘었으며 현재는 하루 생산량이 2만대에 달한다”고 밝혔다.

높은 생산성과 품질 수준을 바탕으로 성장한 천안공장은 더욱 성장할 것으로 보인다.

최근 현대모비스가 국내 최초이자 세계 두 번째로 하이브리드車 , 전기車 등 친환경자동차용 ‘차세대 전동식 통합 회생제동 브레이크시스템’인 iMEB (Integrated Mobis Electronic Brake) 개발에 성공했기 때문이다.

이 친환경차에서 가장 중요한 것이 바로 차량에서 발생한 에너지의 손실률은 줄이고 다시 운동에너지로 활용할 수 있느냐다.현재 전세계 자동차 업체들은 대기오염 주범으로 평가되는 내연기관차를 대신할 친환경차를 개발하고 있다.

이것을 해결할 수 있는 기술 하나가 바로 브레이크 기술이다. 현대모비스가 개발한 iMEB는 회생제동 브레이크시스템을 구성하는 압력공급부와 압력제어부를 하나의 전동식 시스템으로 통합해 원가 및 중량을 30% 이상 줄인 첨단 제동장치이다. 

이를 통해 ESC(Electronic Stability Control), ABS, SCC(Smart Cruise Control), AEB(Autonomous Emergency Braking) 등 첨단 제동 기능들도 통합 구현할 수 있게 됐다. 

기존의 ‘회생제동 브레이크시스템’은 운전자가 브레이크 밟는 힘을 증폭시켜주는 ‘압력공급부’와 실제로 각 바퀴에 얼마만큼의 제동력을 가할 건지 계산해 제어하는 ‘압력제어부’가 각각 분리돼 있어, 원가 및 중량 면에서 경쟁력이 떨어지는 한계를 현대모비스가 극복한 셈이다.

iMEB를 개발한 현대모비스는 글로벌 시장에서 유리한 입장이다. 이는 iMEB가 아직까지 양산차종에 적용되지 않았고 특히 자동차산업에서 제동장치는 한 번 계약을 맺으면 오랫동안관계를 유지하는 관행이 있다.

현대모비스가 수주에 성공한다면 친환경차 제동장치의 시장 선점 프리미엄 효과까지 함께 누릴 수 있고 iMEB는 다양한 첨단 제동기능들을 통합 구현하는 고부가가치 장치이기 때문에, 한 번 수주하면 여러 핵심부품들을 동시에 공급하는 효과도 함께 기대할 수 있다.

현대모비스가 iMEB 수주물량을 확보하면 천안공장에서 생산하기 때문에 천안공장은 더욱 성장할 것으로 보인다.

*자료제공=현대모비스.