영화가 아닌 도로 위에서 만날 트랜스포머!

누구나 한 번쯤은 변신자동차에 열광했던 시절이 있다. 007 본드카처럼 일부분이 바뀌는 것부터 트랜스포머와 같이 로봇으로 변신하는 장면들을 봤을 때 느낀 희열은 아직도 잊혀지지 않고 있다.

사실 영화만의 이야기는 아니다. 자동차 업계에서도 변신자동차에 대한 연구는 계속되고 있다. 영화 속 장면처럼 악당이나 외계인과는 싸우지 못하겠지만, 미적 감성과 효율성, 그리고 퍼포먼스를 극대화 하기 위한 목적으로 다양한 가능성을 보여주고 있다.

# 살아움직이는 차, BMW 지나

자동차가 변신하기 위해서는 차체를 둘러싼 외판이 유연해야 한다. 이 같은 개념을 접목한 자동차가 2008년 등장한 BMW 지나(GINA)다. 당시 BMW 디자인팀을 이끌던 크리스 뱅글이 디자인을 주도한 모델로, 차체는 연의 살처럼 얇은 알루미늄 뼈대로 얽었고, 그 위를 직물이 덮고 있는 구조를 채택했다.

여기에는 또 다른 특별함이 숨어있다. 차체를 구성한 알루미늄 뼈대는 상황에 따라 형상을 변형할 수 있고, 그 위를 덮은 섬유는 신축성이 좋은 코팅 라이크라 소재를 채택했다. 이를 통해 내부 프레임을 휘어서 차체 일부의 형상을 바꿀 수 있는 기술도 구현했다.

BMW는 이를 바탕으로 지나의 다양한 기능들을 선보였다. 헤드램프를 작동시키면 마치 생명체가 눈을 뜨는 것 처럼 램프가 나타나는 모습을 선보였고, 고속 주행중에는 트렁크 리드를 들어올려 스포일러의 역할을 하는 기능도 탑재시켰다. 더욱이 보닛 파팅라인도 제거하고 양 옆으로 열리는 방식을 채택하는 파격적인 모습을 보여줬다.

지나는 그 특성상 양산화되지 못했지만, 특유의 유연한 디자인 감각은 향후 BMW의 디자인 요소에 적잖은 영향을 미쳤다. 특유의 볼륨감 넘치는 캐릭터 라인과 곡선은 향후 등장한 Z4(E89)의 디자인에 직ㆍ간접적인 영향을 미쳤다.

변신 자동차에 대한 BMW 연구는 여기서 멈추지 않았다. CES 2022에서는 전자잉크(E-Ink)를 활용해 차량의 색상을 자유자재로 바꿀 수 있는 콘셉트카 iX 플로우를 선보였다. 도장면에 있는 캡슐층에 전기장에 의한 자극이 일어나면서 안료가 캡슐 표면에 모이고, 이에 따라 자동차 외장이 원하는 색으로 변하는 원리다.

# 메르세데스-벤츠 콘셉트 IAA, "공기와의 싸움"

메르세데스-벤츠는 자동차 브랜드들의 오랜 고민인 공기 역학 문제를 해결하기 위해 차체를 늘이는 개념을 고안했다. 2015년 프랑크푸르트 모터쇼를 통해 선보인 콘셉트 IAA가 그 주인공이다.

콘셉트카는 시속 80km를 넘어서면 차체 외관이 공기역학 모드로 전환된다. 리어 오버행은 유선형으로 바뀌며 전장은 더 늘어난다. 전면부 범퍼와 라디에이터 그릴 속 플랩도 각각 앞쪽으로 25mm, 뒤쪽으로 20mm씩 길어져 공기 흐름을 개선하며, 휠은 평평한 형상으로 바뀌어 와류를 최소화한다. 범퍼의 루브르는 언더바디의 공기 흐름을 개선하기 위해 60mm 뒤쪽으로 이동한다.

이를 통해 차체는 5430mm까지 길어진다. 기존 전장(5040mm)에 비하면 390mm나 길어지는 셈이다. 공기역학 모드에서 측정된 최종 공기저항계수는 0.19Cd로, 이는 현재의 최고 수준의 공기역학 성능으로 평가받는 EQS(0.20Cd)보다도 뛰어난 수준이다.

# "휠베이스가 길어진다" 아우디 스카이스피어

휠베이스는 반비례의 법칙을 충실히 따른다. 길어지면 길어질수록 실내 공간은 넓어지고 승차감은 좋아지지만 핸들링 성능은 떨어진다. 휠베이스가 짧아지면 그 반대의 성격을 띈다. 자동차를 설계하는 엔지니어들의 입장에선 최적의 타협점을 찾아야 할 수 밖에 없는 대목이다.

그 고민끝에 탄생한 콘셉트카가 2021년 등장한 아우디 스카이스피어다. 2도어 전기 로드스터인 스카이스피어는 필요에 따라 전장과 휠베이스를 최대 250mm까지 늘리고 줄일 수 있고, 이를 통해 편안함과 역동성을 동시에 잡을 수 있다.

스포츠 모드에서는 차량 길이가 4940mm로 설정된다. 이를 통해 짧은 휠베이스가 주는 역동적인 운동성능을 구현하고, 후륜조향 기능까지 더해 민첩한 운동 성능을 선사한다. 반대로 그랜더 투어링 모드를 설정하면, 차량 길이는 5190mm로 늘어나며, 장거리 주행에 적합한 GT카의 승차감을 구현한다. 여기에 레벨4 자율주행기능까지 접목돼 보다 편안한 주행까지 돕는다.

차체만 조정되는 건 아니다. 운전자를 둘러싼 공간까지 완전히 바꿀 수 있다. 스포츠 모드에서는 오직 운전에 집중할 수 있도록 모든 구성 요소를 운전자에 집중시켜 최적화시킬 수 있으며, 자율주행 모드가 활성화된 그랜드 투어링 모드에서는 가ㆍ감속 페달과 스테어링 휠을 제거시키고, 엔터테인먼트를 즐길 수 있는 대형 모니터를 띄우는 기능까지 마련했다.

# 걸어다니는 자동차, 현대차 엘리베이트

현대차는 로봇처럼 사족보행이 가능한 자동차의 개념을 제시했다. 2019년 CES를 통해 공개된 콘셉트카 엘리베이트가 바로 그 주인공이다. 여기에는 현대차의 로봇 기술이 접목됐는데, 이를 통해 일반 도로는 물론, 기존 이동수단으로 접근하기 어려운 곳을 이동할 수 있다는 게 현대차 측 설명이다.

로봇 다리는 다섯개의 축으로 설계됐다. 이를 통해 포유류나 파충류 처럼 약 5km/h의 속도로 걸을 수 있으며, 차체를 수평으로 유지시킨 채 1.5m 가량의 벽을 넘을 수도 있다. 로봇 다리를 차체 안쪽으로 접어넣으면, 주행모드로 전환해 자동차처럼 일반 도로를 달릴 수도 있다.

현대차는 엘리베이트가 상용화될 경우, 수색, 구조 등 재난 상황에서의 활용은 물론, 교통약자의 이동 편의 증진 효과가 높아질 것으로 기대하고 있다. 이를 통해 기존 이동수단의 한계를 뛰어넘어 이동성의 개념을 재정의한 콘셉트카를 통해 미래 모빌리티의 새로운 가능성을 모색한다는 방침이다.

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