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[공학]연료전지 틈새 시장 부상

주요 정보 요약작성일2007/01/16작성자원전Nikkei Electronics (2006.12.18)제 목연료전지 틈새 시장 부상[ 요 약 ]■ 2006 Fuel Cell Seminar : 2006.11/13~11/17, 미국 호놀룰루에서 개최- 연료전지차 보급 지연 : 2015년 이후에나 실용화 가능 전망- 연료전지 틈새 시장 부상 : 군사 용도 및 휴대전화 기지국 백업 전원/지게차용 전원/포터블 전원 등1. 가정용 연료전지, 고체 산화물형 연료전지(SOFC) 대두- 전해질에 세라믹을 이용⇒뛰어난 내구성/발전 효율 우수(45% 초과)- 800℃를 넘는 고온 작동이 필요, 급속한 기동/정지가 미흡(큰 발전 설비에서만 이용 한정)⇒ 최근 500℃에서의 동작 가능/소형셀 개발 진행(시스템 소형화 및 급속한 기동/정지 가능)⇒ 수kW급 가정용 연료 전지 및 운반 가능 연료전지의 이용 가능- 여러 가지 연료에서 간단한 개질로 발전 가능⇒ 미국에서는 석탄에서 깨끗한 에너지 추출하는 발전 방법으로SOFC 사용하는 국가 프로젝트 진행※ 미국, SOFC 개발 가속 예상 (美에너지성, SOFC 상업화 후원): 2010년까지 SOFC 사용 발전소의 발전 비용을 400달러/kW 목표2. 휴대기기용 연료전지, PEFC 실용화 진행- Casio 계산기, Fuel Cell Seminar에서 메탄올 개질형 연료전지 시스템 전시해 디지털 카메라 구동 실현(연료 용적 소형화 가능), 노트북 구동 가능⇒시작품, 소형 개질기와 연료전지 스택 조합/여러가지 보기류 탑재- Samsung Electo-Mechanics 및 Dai Nippon Printing, 소형 개질기연구 성과 공표※DMFC, 수소저장합금이나 보로하이드라이드 등을 이용 가능한 PEFC,등유 등을 이용 가능한 SOFC 등의 포터블 전원 속속 등장3. 연료전지, 재료로 되돌아가 저코스트화 및 고성능화 추구- Toyota : 저코스트 폴리에틸렌 베이스로 한 전해질막 시작/카본나노 튜브(CNT)를 전극에 이용한 MEA(막/전극 접합체)고 있다.- 또한 후술하는 바와 같이, 미국에서는 석탄에서 깨끗한 에너지를 뽑아내는 발전 방법으로서 SOFC를 사용하려고 하는 국가 프로젝트가 진행되고 있다. SOFC는 PEFC와 달리, 여러 가지 연료에서 간단한 개질로 발전(發電)할 수 있는 것도 우위점이다.- 이와 같이 세계에서는 지금 자동차에 의존하지 않고, 여러 가지 기술에서 연료전지의 개발이 진행되고 있다(그림1). 일본의 일렉트로닉스 메이커가 모두 개발 중인 1kW급 정치용(定置用) PEFC도, 연료전지차와 개발을 같이 하고 있어서는 세계 경쟁에 뒤처져 버릴지도 모른다.- 애당초 인프라가 정비된 일본 시장에서, 발전량에 비해 급탕량이 많은 1kW급 PEFC를 보급시키는 것은 용이하지 않다. 한편, 세계에는 연료전지에 대해 강한 요구를 가진 지역도 있다. 전력 인프라가 미정비의 개발도상국이나, 급탕 비율이 높아도 상관없는 한랭지 등이다. 세계 시장에 눈을 돌린 제품 개발이 좀 더 필요할지도 모른다.■ 메탄올 개질에서도 소형으로- 한편, PEFC의 실용화가 크게 진행될 것 같은 것이, 휴대 기기용 연료전지이다. Fuel Cell Seminar에서는, Casio 계산기가 메탄올 개질형 연료전지 시스템을 전시하여 디지털 카메라 구동을 실현했다(그림2).- 메탄올 개질형 연료전지는, 메탄올에서 뽑아낸 수소를 연료로 하는 PEFC. 액체 연료를 이용함으로써, 수소를 고압 탱크나 저장합금에 모아 두는 것 보다도 연료의 용적을 소형화할 수 있다. 다만, 메탄올에서 수소를 뽑아내는 개질기가 필요한 외에, 펌프나 밸브 등 보기류의 소형화가 필수이며, 메탄올을 직접 연료로 하는 다이렉트 메탄올형 연료전지(DMFC)에 비해 개발해야만 하는 부품이 많았다.- Casio 계산기는 2002년에 메탄올 개질형 연료전지의 개발을 처음으로 분명히 밝혔지만, 지금까지는 개질기 등을 단품으로 발표하는 정도였다. 그렇지만, Fuel Cell Seminar에서 연료전지 시스템을 처음으로 공표하고, 2007년 내에 샘플 공급을 개시한다고 확대 판매하고 싶다고 한다. 美 Millennium Cell Inc.는 美 Jadoo Power Systems, Inc.에 OEM 공급하고 있는 포로하이드라이드를 이용한 수소 생성 카트리지를 공표했다. 지금까지 Jadoo社가 이용하고 있던 수소저장합금 카트리지에 비해 무게를 반으로 할 수 있다고 한다.- 이 외에 美 Mesoscopic Devices LLC는, SOFC를 이용한 250W 포터블 전원을 2007년에 발매하는 것을 분명히 밝혔다. SOFC에는 TOTO가 개발한 소형 원통형 셀의 공급을 받는다고 한다 주4). 연료는 외부에서 LPG(액화 석유 가스)나 등유를 이용할 수 있다.- 당장은 군사 용도에 집중하지만, 민생 용도에서도 감시 시스템 등의 원격 장치 전원이나 차재 전원, 소형 선박용 전원, 휴대기기의 충전기로서 전개를 진행하고 싶다고 한다.■ 미국에서 가속하는 SOFC의 개발- 美 Emerging Energy Research, LLC.에 의하면, 출력 50kW 이하의 연료전지에 있어 2003~2006년의 출하 실적은, 1위가 美 Plug Power Inc., 계속해서 네덜란드 NedStack fuel cell technology BV, 美 ReliOn, Inc., 캐나다 Hydrogenics Corp., Sanyo 전기, 캐나다 Ballard Power Systems Inc., Matsushita 전기 산업, Toshiba 연료전지 시스템, 스위스 Hexis AG, 美 IdaTech LLC였다(그림5).- 한편, 출력 50kW 이상은 용융탄산염형 연료전지(MCFC)를 다루는 美 Fuel Cell Energy.Inc.의 단독 승리 상태이며, 그 후, 美 Uneited Technologies Corp.과 Ballard Power Systems社가 뒤를 잇는다.- 출력 50kW 이하의 연료전지에서 1위인 Plug Power社는, 2006년에 남아프리카용으로 휴대전화 기지국의 비상 전원용 연료전지 시스템을 제공하기 시작했으며, ‘2007년도 남아프리카나자릿수 낮은 10달러/㎡로 할 수 있을 가능성이 있다고 한다.- 동사(同社)는 이 외에 2006년 11월에 카본 나노 튜브(CNT)를 전극에 이용한 MEA(막/전극 접합체)의 성능에 대해서도 보고했다 주9). CNT를 수직 배향시킴으로써, 물빠짐이 좋아지고 공기극측에서 발생하는 물의 영향에 의한 고전류역에서의 전압 저하, 이른바 ‘플래팅(Plating)’을 억제할 수 있다고 한다.- 시작(試作)한 MEA는 통상 MEA에 비해 가스 확산성이 1.2~1.4배로, 촉매층 내의 프로톤 전도성은 3.3배로, 촉매층 내의 면내 전자 전도성은 7.5배로 높아졌다고 한다.- Toyota 자동차뿐만 아니라, 독일 VW AG도 2006년 11월에 고성능 연료전지에 대해 발표했다. 개발한 것은, 린산을 흠뻑 적신 전해질막을 이용한 연료전지 주10). 가습 장치를 불필요로 하는 데다가 작동 온도가 120℃로 높아 냉각 장치를 간략화할 수 있으므로, 종래의 연료전지 시스템에 비해 필요한 부품을 1/3로 삭감 가능하다고 한다. 동사(同社)에서는 2010년경에 개발한 연료전지를 탑재한 시작차를 제조하고, 2020년경에 제품화하고 싶다고 한다.카리아츠마리 히로시(狩集浩志)■ 에코카도 다양화 시대로, Toyota가 연료전지차 개발에 대해 강연- Toyota 자동차 상무 임원 마스다 요시히코(増田義彦)씨는, ‘제2회 FC EXPO 세미나 in 오사카’(2006년 11월 29일 개최)에서 동사(同社)의 연료전지차 개발에 대해 강연했다.- 마스다(増田)씨는 우선 석유의 고갈이나 CO2 배출 규제에 의해 자동차용 연료는 다양화하고 있으며, 가솔린과 디젤 이외에 바이오 에탄올, 각종 합성 연료, CNG(압축 천연 가스), 수소, 전기 에너지(2차 전지) 등의 이용이 증가해 간다고 했다. 다만, 이들 신에너지원은 석유계 연료에 비하면 에너지 밀도가 낮거나 취급이 어렵다는 문제가 있다. 그 중 으뜸가는 것이, 연료전지용 수소라고 한다.- 마스다(増田)씨는 연료전지 스택에 관해서는, 각사의 노력으로 내구 가스는 약 75%가 수소, 약 24%가 CO2가 된다. CO는 최대 1.5% 정도 발생했다. Samsung Electro-Mechanics社는 100℃ 이상에서 작동하는 PBI(polybenzimidazole)를 사용한 고체 고분자막에서의 이용을 상정하고 있으므로, 이 CO 배출량이라도 영향을 받지 않게 했다. 과제는 연속 작동시킨 경우에 촉매의 활성이 저하하여, 메탄올의 변환 효율도 점점 떨어져 버리는 것. 시험에서는 8시간 구동한 경우에 메탄올의 변환 효율이 약 10~15% 정도 저하했다. 다만, 1번 정지시켜 몇시간 이상 지나고 나서 재기동하면, 변환 효율은 원래에 가까운 정도까지 되돌아간다고 한다.- 주3) MOBION 30M의 외형 치수는 9cm×25cm×17cm고, 무게는 4.4kg이 된다. 연료 카트리지는 1개 0.9kg이고, 1개당 에너지 밀도는 720Wh가 된다. 한편, MOBION 1M의 외형 치수는 34mm×95mm×153mm고, 무게는 345g이 된다. 연료 탱크는 내장식이며, 1충전당 에너지 밀도는 150Wh가 된다. MTI Micro Fuel Cells社는 이 외에, Samsung Electronics社와 연료전지 개발에서 제휴하고 있으며, 2006년 11월 10일에 Samsung Electronics社에 최신 시작품을 납입했다고 발표했다.- 주4) Mesoscopic Devices社는 2006 Fuel Cell Seminar에서 ‘Portable 250W Solid Oxcide Fuel Cell Battery Charger Operating On Liquid Fuels’라고 제목을 붙이고 강연했다. 개발 중인 포터블 전원의 외형 치수는 6인치(약 15cm)×8인치(약 20cm)×10.5인치(약 27cm), 무게가 건조 상태에서 4kg 이하가 된다고 한다. 상세에 대해서는 2007년 2월 7일부터 도쿄 빅사이트에서 개최되는 ‘FC EXPO 2007’에서 분명히 밝힌다고 한다.- 주5) 이 외에 Ballard Power Systems社

공학/기술| 2007.01.23| 14페이지| 2,500원| 조회(406)

연료전지, 연료, PEF, 가능, SOF

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Lexus LS 개발 스토리 3탄

주요 정보 요약작성일2007/01/05작성자원전Nikkei Monozukuri (2006.12)제 목Lexus LS 개발 스토리 3탄[ 요 약 ]1. LS 위해 V형 8기통 엔진 신개발 : D-4S 및 VVT-iE 기술 추가- D-4S : 각 기통에 두개의 인젝터를 배치, 직분엔진의 성능 최대화- VVT-iE : 가변 밸브 타이밍 기구를 모터에 의해 제어⇒ 밸브 타이밍 조정 범위 확대, 세밀한 제어로 고출력화/저연비화가능, 배기가스중의 탄화수소 감소⇒ 모터와 캠샤프트를 접속하는 복잡한 링크 기구로 인한 소음 문제(異音) 발생2. 야마다, VVT-iE의 소음 문제 해결- 소음이 신경쓰이는 엔진 회전수가 낮은 아이들링 때만감속비를 높게 하고 통상 주행시는 낮게 함으로써 이음(異音) 해결⇒ 스파이럴 프레이트 캠홈 중 아이들때 사용하는 부분의 형상을변경해 해결3. 아사히, (꾸미지 않은) 있는 그대로의 엔진 개발 지시- 설계와 생산의 밀접한 연계에 의해 4.6L V8 엔진 완성⇒ 최고출력 283 KW, 최대토크 500 N·m, 0→100km/h 가속 5.7초- 4대째 LS의 압도적인 높은 경쟁력 발휘하기 위해 8AT 개발 필요⇒ 03년 8월 3대째 LS의 마이너체인지때 투입한 6AT로는 불충분※ 야마다 사토시(山田哲) : 1986년 Toyota자동차 입사, 히가시후지(東富士)연구소에서 엔진 기초 연구후 NZ계와 ZZ계 엔진개발에 종사,엔진 설계 그룹 리더로서 2004년부터 UR계(LS)를 담당,현재는 Toyota자동차 파워트레인본부 엔진프로젝트 추진부 주담당원[전문 번역]Lexus LS 개발 스토리 3탄≪ 기사회생 한판승 ≫- LS를 위해 신개발하는 V형 8기통 엔진. 인젝터를 각 기통에 두개 설치한다는 ‘D-4S’에 추가해, 또 하나의 중심이 되는 신기술이 추가되려 한다. 그것이 바로 가변 밸브 타이밍 기구를 모터에 의해 제어하는 ‘VVT-iE’이다. 그렇지만, VVT-iE의 실용화에는 ‘소음’이라는 큰 벽이 가로막고 있었다. 모터와 캠샤프트를 접속하는 복잡한 링크밍을 제어 가능하기 때문에, 배기가스 중의 탄화수소도 줄일 수 있다.- ‘VVT-iE로 하는 게 제일이다. VVT-iE를 포기하고 유압으로 되돌림으로써 잃는 이점은 너무나 많기 때문이다. 그렇지만, 문제는 소음이다. 세계 최고의 정숙성을 지상명제로 하는 LS에 탑재하는 이상, 타협은 일절 허락되지 않는다’- VVT-iE는 모터와 캠샤프트를 접속하는 복잡한 링크 기구로 이루어진다. 그 때문에, 지금 단계에서는 디젤엔진과 같은 ‘이음(異音)’이 발생하며, 그 레벨은 LS의 정숙성을 해치는 것이었다. 요 근간에 이 소음 문제와 대치해온 야마다는 발버둥치며 괴로워했고, 상사인 아사히는 그 모습을 계속 지켜봐 왔다. 야마다야말로 언젠가는 해결할 것이다. 그렇지만, 주어진 시간에는 한계가 있다. VVT-iE의 개발을 이대로 계속 해야만 하는가, 그렇지 않으면 종래의 유압에 의한 가변 밸브 타이밍 기구로 되돌려야만 하는가….- ‘타협? 불가능한 것은 충분히 알고 있습니다. 아사히씨, 그렇게 하지 않아도 소음을 요구 레벨까지 줄이는 좋은 방법이 있어요.- ‘정말인가? 바로 최근까지 그렇게 고생하고 있었는데 말야….- ‘예, 뜻밖의 일이 실현됐어요, 예의 감속비 실험 때 말이죠’- 야마다는 VVT-iE의 소음을 해결하는 실마리를 찾아내는 계기가 된, 바로 며칠 전 실험 때의 양상을 아사히에게 자세하게 말하기 시작했다.■ 한줄기 광명에 먹구름이…- 그날, 야마다는 동료와 함께 VVT-iE의 최적의 감속비를 발견해내는 실험에 땀을 흘리고 있었다.- VVTi-iE에서는 모터가 캠샤프트를 뒤쫓아가듯이 회전하고, 그들의 속도차로 밸브 타이밍을 서두르거나 늦추거나 한다. 모터와 캠샤프트 사이에는, 캠홈을 판 스파이럴 프레이트와 링크 등으로 구성되는 감속 기구를 배치하고, 회전 속도차와 밸브 타이밍 위상차의 관계를 조정하고 있다. 이 감속비는 모터의 최고 회전수나 토크, 감속 후에 필요해지는 출력 등에서 최적치를 산출하면 된다. 그 날의 실험 목적은 그것에 있었고, 야마다 등은 여러가지 ?’- ‘그래’- ‘재미있는 아이디어지만, 이 레벨까지 감속비를 높게 하면 VVT-iE 본래의 성능을 끌어낼 수 없게 될지도 몰라요’- ‘밸브 타이밍의 가변 범위인가…’- ‘예, VVT-iE의 이점은 그것을 크게 얻을 수 있는 점인데, 지금 정도의 높은 감속비로 하면 밸브 타이밍의 가변 범위는 꽤 좁아져 버립니다’- ‘감속비를 높게 하면 소음은 작아지지만, 전동화하는 이점은 얻을 수 없다. 즉, 유압과 그다지 차이가 없는 게 되는군’- 모처럼 보인 광명이 자욱이 낀 먹구름에 가려져 버렸다. 그러나, 야마다는 직감적으로 확신하고 있었다. 이 현상은 소음 문제의 해결에 반드시 도움이 된다고.- ‘잠깐 머리좀 식히고 올께’- 이렇게 말하고 야마다는 실험실을 나왔다. 서쪽 하늘은 석양으로 새빨갛게 물들고, 가로수가 지면에 긴 그림자를 떨어뜨리고 있다. 도카이(東海) 지방에는 이번 겨울 최고의 한기단(寒氣團) 이 내려오기 시작해, 밖의 공기는 급속하게 차가워지기 시작했다.■ 들리지 않으면 된다- 야마다가 밖의 추운 냉기를 끌고 실험실로 되돌아왔을 때에는, 해는 완전히 져 있었다.- ‘있잖아, VVT-iE의 소음이 신경이 쓰이는 건 엔진 회전수가 낮은 아이들링idling) 때지’- 추운 곳에서 따듯한 곳으로 온 탓인지, 혹은 기분이 흥분되어 있는 탓인지, 야마다의 볼이 조금 홍조되어 있었다.- ‘예, 통상 주행 시에는 엔진 소리가 더 커지기 때문에, VVT-iE의 소음은 상대적으로 거의 신경이 안 쓰입니다’- ‘그렇지. 그렇다는 것은, 아이들링 때만 감속비를 바꾸면 되는 게 아닐까’- ‘아이들링 때만 감속비를 높게 하고, 통상 주행 시는 낮게 한다는 말씀이세요?’- ‘맞아. 그렇게 하면, 통상 주행 시에는 밸브 타이밍의 조정 범위를 넓게 할 수 있으니까, VVT-iE의 이점을 잃을 일은 없어’- ‘역시’- ‘다만, VVT-iE는 본래 감속비를 바꾸도록 설계된 것이 아니기 때문에, 엔진 회전수에 따라 감속비를 바꾸는 것이 정말로 가능한 것인지 그게 걱정이야’- ‘과연…’- 가지 채워 가면 되겠지만, 자네가 말하는대로 전동으로, VVT-iE로 해 보자고’- ‘예’- ‘왠지 최근에 가슴이 후련해진 느낌이 들어. 좋은 연말을 맞을 것 같군’- 여기에서 VVT-iE의 도입이 정식으로 정해졌다. 엔진의 회전수에 따라 감속비를 바꾼다고 하는 과제에 대해서는, 스파이럴 프레이트의 캠홈 중, 아이들 때 사용하는 부분의 형상을 다른 것과 바꿈으로써 해결할 수 있음을 알 수 있었다. 그 후, VVT-iE의 개발은 큰 문제 없이 순조롭게 진행되어 간다.■ 무기를 충분히 활용하기 위해- VVT-iE와 각 기통에 두개의 인젝터를 배치하고 직분 엔진의 성능을 최대한으로 끌어내는 ‘D-4S’. LS의 엔진 개발을 지휘하는 아사히에게는, 큰 무기가 두개 있다.- ‘그러나, 무기는 어디까지나 무기이며, 그것을 능숙하게 사용하기 위해서는 베이스 부분이 확실히 갖추어져 있어야만 합니다’- 육상 100m 선수가 아무리 멋진 성능의 스파이크 슈즈를 손에 넣어도, 그에 맞는 체력이나 근력을 갖추고 있지 않으면 세계 기록을 내는 것도 금메달을 따는 것도 불가능하다. 그와 똑같이, 두개의 무기를 충분히 활용하기 위해서는, 엔진으로서의 기본 성능, 기본 품질을 극한까지 끌어올리는 것이야말로 중요하다고, 아사히는 생각했다. 어느날, 야마다와 D-4S를 담당한 오오타니 겐키(大谷元希) 두명을 불러내, (꾸미지 않은) 있는 그대로의 엔진을 개발하라고 전했다. 이 때에 대해 오오타니(大谷)는 이렇게 말한다.- ‘이 말은 무척 심플하지만, 무척 요구하는 것이 높다. 회전 기계의 이상(理想)을 추구하라는 것이기 때문에, 예를 들면 매끄러운 회전을 실현하기 위해서는 각 기통에서 균일한 폭발이 일어나야만 하는데, 동력 성능의 향상이나 저연비의 실현이라는 목적을 위해 도입한 다양한 방침이 연소의 안정성이라는 면에서는 방해를 하기도 합니다. 버겁습니다, 이건. LS니까 어떤 것이라도 도전할 수 있다고요? 아사히씨에게는 감쪽같이 속았습니다’- 아사히의 높은 요구는 설계만으로는 도저히 감당할고, 엔진 작동 시의 컨디션을 정확하게 파악. 실린더 내벽과 피스톤과의 간격을 최적화하고, 열 변형의 영향을 한없이 배제했다.- ‘조립’. Toyota가 자랑으로 하는 베테랑 기술자의 노하우를 이식한 고정밀도 로봇을 개발하여, 엔진 생산 라인에 도입. 엔진의 조립 정밀도를 한없이 높였다.- 아직도 많이 있다, 설계와 생산의 밀접한 연계에 의해 만들어진 극한의 기술이 피가 되고 살이 되어, (꾸미지 않은) 있는 그대로의 엔진은 서서히 형태가 만들어져 갔다. 그것이 바로 훗날에 탄생하는 4.6L V8 엔진이다. 최고 출력이 283kW, 최대 토크가 500N∙m, 0~100km/h의 발진 가속은 5.7초, 0~400m는 13.8초로 높은 동력 성능을 획득하는 한편, 연비는 9.1km/L(10∙15 모드 주행)로 V8 엔진 4.0L 이상 클래스에서는 세계 최고의 레벨을 달성하게 된다.- 그리고 이 엔진의 이러한 성능을 최대한으로 발휘시키기 위해, 파워트레인의 또 하나의 핵심, 트랜스미션의 개발도 동시에 진행하고 있었다. 그 방향성이 확고해진 것은 2003년 가을이었다.■ 압도적으로 높은 경쟁력- ‘이상에서, LS에 탑재하는 엔진의 일치된 의견(consensus)은 얻어졌다고 본다. 그럼, 계속해서 트랜스미션으로 이야기를 옮겨보자’- ‘요시다씨, 설마 트랜스미션도 처음부터 개발할 생각은 아니죠. 시장 투입한지 얼마 안된 6AT가 있는데요’- 회의실에 모인 것은 4대째 LS의 치프 엔지니어를 맡은 요시다 모리타카(吉田守孝)와 파워트레인 개발을 맡은 사람들. 지금 화제에 오른 6속 자동 변속기, 즉 6AT는 2003년 8월 3대째 LS의 마이너체인지로 투입된 것이다. 요시다는 주사(主査)로서 그 개발에 참여하고 있었다.- ‘사실을 말하자면, 트랜스미션에 대해서는 이전부터 생각하고 있는 게 있어’- ‘생각하고 있는 것?’- ‘응, 그것을 말하기 전에 모두에게 한가지 물어두고 싶은 게 있어. 4대째 LS가 데뷔할 예정인 3년 후, 즉 2006년 이후 언제까지 지금의 6AT로 AGE

공학/기술| 2007.01.08| 10페이지| 2,000원| 조회(273)

도요타, 렉서스, LEXUS, LS

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Lexus LS 개발 스토리 2탄

주요 정보 요약작성일2006/12/29작성자원전Nikkei Monozukuri (2006.11)제 목Lexus LS 개발 스토리 2탄[ 요 약 ]1. LS 개발에 부과된 두가지 사명 : 수익의 확보와 브랜드 가치의 향상- 역대 LS가 계속 지켜오던 ‘1플랫폼 1엔진’전통 타파- 수익을 확보하는 베이스차와는 별도로 브랜드력을 높이기 위한프리미엄 차종 투입① 롱휠베이스 추가② 하이브리드 시스템을 탑재한 고성능 파워트레인 도입 검토2. LS 개발 과정- 아사히가 지휘하는 엔진개발팀, 2001년말 LS 개발 논의 시작- 2003년 5월, 배기량 등의 기본 요건 만족시킨 선행 엔진 완성,V8 4.6L 엔진이라는 기본 골격 확정- 높은 동력 성능과 낮은 연비를 고차원으로 양립시키기 위해3대째 LS때 논의된 실린더내에 직접 연료를 분사하는 직분 엔진진화 필요⇒ 직분과는 별도로 포트 분사 인젝터 장착해 직분 엔진의 약점 극복- D-4S 기술(저∙중부하시에 두개의 인젝터 사용해 연소 안정화,고부하시에 직분 엔진 특유의 높은 성능 발휘), 05년 8월 발매Lexus GS에 탑재하는 V형 6기통 엔진에 적용 결정- 2004년 2월, VVT-iE를 탑재한 시작차 테스트 결과⇒ 덜컹거리는 이음(異音) 발생, LS 기준에는 미달※ 아사히 테츠하루(旭哲治) : 1980년 Toyota자동차 입사, 1997년부터LS 엔진 설계에 관여, 2000년 3대째 4.3L화를 실시, LS 신형 V형 8기통 엔진의 개발 책임자, 현재는 Toyota자동차 파워트레인본부엔진 프로젝트 추진부 주사※ 오오타니 겐키(大谷元希) : 1988년 Toyota자동차 입사, 1996년 초대직분 가솔린엔진 개발에 관여, 2003년부터 제3세대가 되는 D-4S의연소 개발 그룹에서 그룹장으로서 UR 엔진 개발에 종사, 현재는Toyota자동차 파워트레인본부 제2엔진기술부 엔진제어개발실 그룹장[전문 번역]Lexus LS 개발 스토리 2탄≪ 정상은 아득히 멀리 ≫- Toyota 자동차 “Lexus”의 플래그쉽(Flagship, 그음으로 하이브리드 시스템의 구상을 이야기했다.- ‘이런 이유로 하이브리드 시스템을 적용하고, 베이스 엔진과는 다른 엔진을 탑재하고 싶습니다’- 이 순간, 엔진 개발 부대의 눈빛이 험악해지고 차가워졌다. 요시다에게는 회의실의 온도가 갑자기 2~3℃ 내려간 것처럼 느껴졌다. 엔진 개발을 지휘하는 아사히 테츠하루(旭哲治)가 요시다의 진의를 짐작할 수 없어 질문했다.- ‘요시다씨, 다른 엔진이란 어떤 것입니까?- ‘베이스 엔진보다 배기량을 증가시키고 싶습니다’- ‘V8 그대로?’- ‘예, V8 그대로’- ‘그렇다면, 개발 중인 V8 엔진이라도 좋을 것 같은데요…’- ‘좀 더 달리게 하고 싶다는 것과, 차이화(差異化)라는 의미가 있습니다’- ‘차이화? 하이브리드로 한 단계에서, 이미 차이화되었다고 생각하는데요…’- ‘그렇긴 하지만, 좀 더 순수하게 엔진 자체에서 차이화하고 싶습니다. 누가 어디에서 보더라도 정진정명(正眞定明), 최고의 파워트레인이라고 알 수 있듯이’- 요시다의 단호한 어조에는 그 결의에 조금의 흔들림도 없다는 것을 알 수 있었다.- ‘그건 그럴지도 모르겠지만, 다른 엔진을 개발하는 것, 하물며 배기량을 증가시키는 것이 얼마만큼 힘든지…’- ‘이렇게 말하는 아시히(旭)도, 요시다의 생각은 잘 알고 있다. 같은 기술자로서, 할 수 있다면 최고 성능을 자랑하는 파워트레인을 개발해보고 싶다. 하지만, 시간과 사람이 한정되어 있다. 대배기량의 엔진을 개발할 여유 따위 있는 것일까. 베이스 엔진 개발조차, 아직 과제가 산적해 있는데…’- 협의를 끝내고, 아사히는 자기 자리로 돌아왔다. 창문 밖에서는 끝없이 맑고 푸른 파란 하늘에, 빨강이나 노랑으로 물들기 시작한 나뭇잎이 흔들거리고 있었다. 2003년도 가을을 맞이하고 있었다.■ 진심으로 말하는거야?- 아사히가 지휘하는 엔진 개발 부대가 LS에 관한 논의를 시작한 것은 그로부터 2년 전, 2001년 말이었다.- 연비를 세로축으로, 가속 성능을 가로축으로 한 그래프를 작성하여, 그 위에 역대 LS나 라이벌 자동차를 적용하기 위해서는 당연히 LS용으로 고도로 진화시켜야만 했습니다’- 고민을 하는 아사히의 귀에, 부하들의 논의를 하는 목소리가 들려왔다.- ‘어이, 진심으로 말하는거야?’- ‘물론 진심이야, 그렇지 않으면, 다른 방법이 있어?- 그들은 직분 엔진의 약점을 극복하는 방법에 대해 논의하고 있었다. 일반적으로 직분 엔진에서는 균일한 혼합 공기를 얻기 위해, 스월 컨트롤 밸브라는 밸브를 사용하여 스월이라고 부르는 소용돌이를 일으키고 있지만, 밸브 축이 공기류(空氣流)에 닿아 저항이 되어 출력을 떨어뜨려 버린다. 그것을 어떻게 해결할지, 연소계를 담당하는 오오타니 겐키(大谷元希)가 열변을 토하고 있었다.- ‘스월 컨트롤 밸브를 사용하지 않고 균일한 혼합 공기를 만들기 위해서는, 분무하는 가솔린을 가능한한 미립화하여 균일화하고 싶다. 아닌가?’- ‘아뇨, 맞는데요…’- ‘그렇다면, 직분과는 별도로 포트 분사 인젝터도 장착하면 된다’- 오오타니(大谷)의 제안은 실린더별로 2계통의 분사계, 즉 실린더에 직접 분사하는 ‘통내 직접 분사 인젝터’와 흡기관 내에 분사하는 ‘포트 분사 인젝터’를 장착한다는 것이었다. 사실 이 안건에 관해서는 과거에도 논의된 적이 있지만, 결코 세상에 알려지는 일은 없었다.- ‘그렇기는 하지만, 양날의 칼과 같다고 생각한다. 인젝터 수는 보통 V8의 2배에 해당하는 16개일 것이다. 비용도 들고 무게도 늘어나 버린다’- ‘사실 비용에 대해서는 그다지 걱정 안한다. 포트 분사에서 혼합 공기의 균일화가 실현되면 스월 컨트롤 밸브가 필요없게 된다. 첫번째 LS니까, 어떻게든 되지 않을까’- ‘뭐, 그건 그럴지도 모른다’- ‘가장 문제인 것은 두개의 인젝터 제어라고 생각한다. 무척 어려울 것 같지만, 이 정도로 과감한 일을 하지 않는 한 저 높은 목표는 절대로 달성할 수 없다’- 지금까지 입을 다물고 논의를 듣고 있던 아사히가 입을 열었다.- ‘오오타니가 말하는 게 맞을지도 모른다. 기존 관념에 사로잡혀 있어서는, 브레이크스루(breakthrough)는 있았습니다.- 몇 번이나 좌절할 것 같으면서도, 오오타니 등은 주변에 도움을 받으며 결국 최적의 제어 조건을 발견해냈다. 저∙중 부하 시에는 두개의 인젝터를 사용하여 연소를 안정화하고, 고부하 시에는 직분 엔진 특유의 높은 성능을 발휘한다.- ‘D-4S(Direct injection 4 stroke gasoline engine Superior version)’라고 일컬어지는 이 기술은 좋은 소질 때문에, LS용으로 개발 중인 V8 엔진에 앞서 2005년 8월 발매 Lexus “GS”에 탑재하는 V형 6기통 엔진에 적용되는 것이 결정되었다. 어깨의 짐을 내린 오오타니의 가슴에는, 두개의 인젝터에서 분사되는 연료와 같이 안도감과 만족감이 번갈아 밀려오고 있었다.■ 학의 일성(많은 사람의 의견을 압도하는 권위자의 한 마디)- 이 D-4S의 기술 개발에 전망이 보인다는 보고는 당연히 요시다도 듣고 있었다. 그것이 바로 2003년 초가을이다. 이 좋은 소식이 있었기 때문에 직후에 아사히 등 엔진 개발 부대와의 협의 타이밍을 예측해 프리미엄 엔진 구성을 공표했지만, 현장의 저항은 상상 이상으로 강했다. 그리고, 왠일인지 걱정하는 요시다의 머릿속에 한명의 상사 얼굴이 떠오른다. 2대째 LS의 CE를 맡고, 지금은 차량 기술을 담당하는 상무 임원 오카모토 카즈오(岡本一雄)이다.- ‘특히 LS에서는 너무 심한 개발이란 것은 없다. 그러므로, 요시다가 좋을 대로 하면 된다. 사내의 벽이 있어도, 백업할테니까’- LS의 CE가 결정되었을 때, 요시다는 오카모토(岡本)에게 이렇게 용기를 얻었다. 좋다, 오카모토씨에게 걸어보자. 요시다는 수천개의 논리를 늘어놓기 보다는 몸으로 느끼게 하는 게 제일이라고 생각하여, 지금 있는 엔진으로 하이브리드차를 서둘러 준비해서 오카모토를 태웠다. 연구소 내의 테스트 코스에는, 음력 섣달 옅은 햇살이 비추고 있었다. 오카모토는 그곳을 무언가를 확인하듯이 몇 번이나 돌고 되돌아왔다.- ‘어떻습니까, 오카모토씨’- ‘확실히 잘 달리네’- 오카모토는 거기에 전동화한 가변 밸브 타이밍 기구 ‘VVT-iE’도 그렇다. 우선은 진행 중인 VVT-iE를 보다 빨리 확립하는 것에 전력을 다했다.- 사실 이 기술에는 아사히의 강한 계획성이 있다. 2003년 2월에 개최된 Denso의 신제품 전람회에 나간 아사히의 자신감이 눈에 띄었다. 흡기 밸브의 개폐 제어에 통상 유압이 아니라 모터를 사용함으로써 밸브 타이밍의 가변 범위를 확대하고, 세밀한 제어를 통해 고출력화와 저연비화를 달성하게 한다. 게다가, 유압에서는 어려웠던 엔진의 저온/저회전 시의 밸브 타이밍의 최적 제어가 가능해져, 배기가스 중의 탄화수소를 저감할 수 있다. 일석이조, 아니 일석삼조의 이 기술에 아사히는 한번에 홀딱 반했다. 그리고 스스로 선두에 서서 도입을 추진해 온 것이다.- 그로부터 만 1년이 경과한 2004년 2월. VVT-iE를 탑재한 시작차가 테스트 코스를 달린다. 개발을 담당하는 야마다 사토시(山田哲)는 차가운 눈빛으로, 눈 앞을 통과해 가는 시작차에 고개를 갸웃거리고 있었다.- ‘무언가 덜컹덜컹 소리 안나?’- ‘이음(異音)이요?- ‘응, 디젤처럼 들리는데’- ‘그런가요’- 이음(異音). 야마다(山田)에 있어서는, 어느 정도 예상할 수 있던 결과였다. VVT-iE는, 기어와 링크를 복잡하게 조합한 감속 기구를 사이에 두고, 고속 회전하는 모터와 캠샤프트를 연결한 것이다.- ‘복잡한 움직임을 하는 메카 기구는, 탁상 계산만으로는 무엇이 일어날지 모릅니다. 경우에 따라서는 예상외의 응력 집중을 일으키고, 링크가 파손되는 일도 있다. 기계 엔지니어로서는 직감적으로 ‘소리로 고생할 것’이라고 생각하고 있었습니다’- 야마다는 시작차에 의한 테스트 이래, VVT-iE의 성능 평가와 함께 이음 대책을 생각해 왔다. 링크 기구의 클리어런스를 아슬아슬하게까지 줄여 덜커덩거림을 없앤다, 흡음재를 최적으로 배치한다…. 온갖 수단 방법을 다해도, 매우 높은 정숙성이 요구되는 LS의 기준에는 도달하지 못한 채 시간은 무정하게 흘러간다.- VVT-iE를 LS에 탑재하AGE

공학/기술| 2007.01.08| 10페이지| 2,000원| 조회(268)

도요타, 하이브리드, 렉서스, LEXUS, LS

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렉서스 LS 개발 스토리 1탄

주요 정보 요약작성일2006/12/26작성자원전Nikkei Monozukuri (2006.10)제 목Lexus LS 개발 스토리 1탄[ 요 약 ]1. 2001년말 4대째 LS 개발 시작, 2006년 9월 19일 Lexus LS 460 신차 발표- 개발 멤버 : 요시다 모리타카를 포함한 제품기획 3명- 최첨단 기술, 철저한 기본 엔지니어링, 장인 기술을 융합⇒ 일본의 모노즈쿠리(물건 만들기)로 구명2. LS 개발, 종래 기술 연장으로는 성장 불가능, 큰 점프업 필요- 압도적인 경쟁력을 갖기 위해 기본 성능, 쾌적성, 품질, 안전,환경면에서 최고 선진 기술 도입 필요- 부품업체와의 제휴 심화 필요3. LS 개발, 브랜드 가치 향상 및 수익 확보 요구- 차체나 엔진의 배리에이션 전개(종래:1종류 차체와 1종류 엔진 조합)⇒ 보다 위 클래스의 자동차를 라인업에 추가∙롱휠베이스 추가∙하이브리드 이용한 고성능 파워트레인 도입 검토※요시다 모리타카(吉田守孝):1980년 Toyota 자동차 입사. 초대 LS나 SC 등의 서스펜션, 스티어링 설계를 담당. 1993년부터 제품 기획 업무를 맡아, Crown,GS, LS 개발에 종사, 현재는 Toyota 자동차 상품 개발 본부 Lexus센터 치프 엔지니어로서 LS 제품 기획 통괄[전문 번역]Lexus LS 개발 스토리 1탄≪ 현명한 자동차, 현명한 방법 ≫- 1989년에 미국 시장에 투입된 Lexus LS는, 고급 세단으로서 그 지위를 확립하고, 그 후 Celsior로서 일본 시장을 석권한다. 그로부터 11년. 세계 공통 브랜드가 된 Lexus의 기함 차종으로서 중책을 떠맡고, 4대째 LS의 개발이 시작되었다.- 2006년 9월 19일. 도쿄 시부야구(東京渋谷区)에 있는 신국립극장. 저녁부터 내리기 시작한 비에, 눈앞의 코슈(甲州) 가도 노면이 젖어, 오고 가는 자동차의 헤드라이트 빛이 반짝반짝 반사한다. 시곗바늘은 이제 곧 오후 6시를 가리키려 하고 있었다.- ‘이들 세가지 고집을 달성하기 위해, ‘최첨단의 기술’과 ‘철저한 싸우는 고급 프레미엄카 시장에서는 아직도 Benz나 BMW로 대표되는 유럽차를 우러러보며 뒤를 쫓고 있다. 이 시장에서 Toyota 자동차의, 그리고 일본의 존재감을 보여주기 위해 충분한 준비를 하고 때를 기다려 투입한 자동차가 바로, 이 날 공개되어 주목을 받은 Lexus LS 460이다.- 오후 7시가 지나, 세번 개최된 신차 발표회의 최종회가 종료됐다. Lexus LS 460의 도전이 지금 시작된 것에 새삼 마음을 다잡아 먹으면서도, 고비가 되는 이 날만은 요시다(吉田)의 표정에도 안도의 미소가 떠오르고 있었다.■ 그것은, 시승회에서 전해들었다.- 그 요시다가 LS의 개발 책임자인 치프 엔지니어로 타진된 것은 2000년이다. 이해 8월에 3대째 “Lexus LS 430”(일본명은 “Toyota Celsior”)이 발매되고, 그 며칠 후에 개최된 시승회에서의 일이었다.- 그곳에 제품 기획 주사(主査)로서 참가했던 요시다는, 모터 저널리스트 등을 상대로 새로 생긴지 얼마 안된 LS 430의 매력을 이야기하고 있었다. 시승회가 시작되고 나서 몇 시간 후 겨우 그들로부터 해방되어 안도의 한숨을 쉬고 있자, 개발 담당 임원이 다가왔다.- ‘어떤가, 430의 평판은’- ‘네, 최상입니다’- ‘한시름 놓았네. 그런데 요시다씨, 다음 모델, 아마도 당신이 CE니까’- ‘다음 모델…’- ‘그래, 다음 LS말야. 그러니까, 지금부터 그걸 머리에 넣고 일을 해 줘!’- 갑자기라고 하면 갑자기였다. 그러나 요시다는 그다지 놀랍지 않았다. 역대 LS의 CE라고 하면 반드시 前 모델의 주사가 임명되어 왔다. 그 관례에 따르면 4대째 CE는, 역시 3대째 주사를 맡은 자신 밖에 없다. 이것이 여름이 끝날 무렵에 갑자기 전해들은 ‘내시’에 대한 요시다의 정직한 감상이었다.- 다만, 각오는 되어 있다고 해도 부담은 크다. 3대째 LS의 개발은 완료한지 얼마 안되었지만, 이미 3년 후인 2003년에는 마이너체인지가 예정되어 있다. 이와 병행해, 4대째 LS의 개발을 진행하지 않으면 안되젝트가 정식으로 시작한 것은, 이해 말이었다.- 멤버는 요시다를 포함해 제품기획 3명. 킥오프 미팅(Kick-Off Meeting) 은 Toyota 자동차의 연수 시설을 이용한 합숙이었다. 요시다가 말을 먼저 시작했다.- ‘LS는 초대 성공을 이어받아, 계속되는 2대째, 3대째로 그것을 계승하는 형태로 진화해 왔다. 그렇지만, 그것도 슬슬 한계에 다다르고 있다고 본다’- ‘기존 사용자의 만족도는 지금도 높지 않나요?’- ‘그렇지만, 초대를 개발한 것은 10년 이상 전이 된다. 물론 모델 체인지 시에는, 그 때 그 때의 사용자 요구나 최신 기술을 조합해 왔다. 그렇지만 최근에는, 타사의 플래그쉽(Flagship, 그 브랜드를 대표하는 최고급형 제품) 모델에 비해 그 우위성이 점점 적어지기 시작했다. 이제 종래 기술의 연장으로는 안된다. 이쯤에서 크게 점프업하지 않으면…’- 요시다가 1년에 걸쳐, CE라는 입장에서 다시 Lexus LS를 봤을 때의 한가지 결론이 이것이었다.- ‘그럼, 요시다씨 나름대로의 컨셉을 들려 주세요’- ‘그게 말인데 미안하지만, 아직 의견이 좁혀지지 않는다. 그러니까 이 자리에서는 아주 새로운 상태에서 논의해 가자’- ‘그럼 확인하고 싶은데, 발매 시기는 언제쯤입니까?’- ‘음, 2006년 여름이나 가을이겠지. 정식으로 정해진 것은 아니지만’- ‘나머지 5년인가’- ‘확실히 4대째 시장 투입은 5년 후이지만, 모두가 좀더 앞날을 응시하며 생각해주었으면 좋겠다’- ‘무슨 말이세요?’- ‘Lexus LS가 압도적인 경쟁력을 갖기 위해서는, 눈앞의 기술만을 쫓고 있어서는 안된다. 물론, 그 시점의 최고 기술로 자동차로서의 기본 성능이나 쾌적성, 품질을 최고의 것으로 하겠지만, 안전이나 환경면에서도 기술의 장래 방향성을 구명하면서 가능한한 선진 기술을 도입해 가고 싶다’- ‘그렇다고 하면, 여러 가지 기술의 조사가 필요하겠네요’- ‘그렇다. 컨셉이 먼저인지 기술이 먼저인지 무척 고민스럽다. 본래는 컨셉이 있고 그것을 실현하기 위한 기술을 적용하여브랜드 이미지를 올리는 것뿐이라면, 방법이 없는 것은 아니다’- ‘그렇다고 하면…?’- ‘첨단 자동차를 만드는 것이다. 그러나 LS는 Lexus 수익의 중심이기도 하다’- ‘첨단 자동차를 만들면 브랜드 이미지는 올릴 수 있다. 그렇지만, 그것만으로는 수익이 발생하지 않는다는 것이죠?’- ‘정답. 즉, LS의 개발에 요구되는 것은, 브랜드 가치의 향상과 수익의 확보. 이것이 4대째 LS의 개발을 맡은 우리에게 주어진 사명이다’- 작은 회의실은 다시 목소리를 잃었다. 그 조용함이야말로 그들의 사명의 무게를 잘 말해주고 있었다.■ 재밌다, 해보면 좋을 것 같은데- 브랜드 가치의 향상과 수익의 확보. 이 두가지의 난제를 어떻게 양립시킬지, 요시다는 고민에 고민을 거듭한 끝에 한 비책을 생각해냈다. 그렇지만, 그것이 실현 가능한지 어떤지, 스스로도 짐작이 가지 않았다. 그래서 요시다는 초대 LS의 CE였던 스즈키 이치로(鈴木一郎)를 찾았다.- ‘스즈키씨, 오랜만이에요’- ‘요시다, 4대째 CE가 되었다며? 개발은 잘 진행되고 있나?’- ‘아뇨, 아직 멀었죠, 이제부터 시작인데요. 실은 오늘 스즈키씨에게 묻고 싶은 게 있어서요’- ‘뭔데?’- ‘LS가 원바디가 된 것은, 뭔가 이유가 있습니까?’- ‘아니, 특별히 이유는 없어. 그런것 생각조차 안해봤는걸. 그런데 왜 그런걸 묻는거지?’- ‘실은요…’- 요시다는 스즈키에게, 4대째 LS에 부과된 사명, 그리고 그것을 이루기 위한 비책을 밝혔다.- ‘과연, 많이 생각했군’- ‘스즈키씨, 어떠세요?’- ‘재밌다, 해보면 좋을 것 같은데’- 초대 LS의 CE, 스즈키에게 보증을 받았던 요시다의 비책. 그것은 배리에이션(variation) 전개였다. LS라고 하면, 지금까지는 기본적으로 1종류의 차체와 1종류의 엔진을 조합하는 것 뿐이었다. 그러나 차체나 엔진의 배리에이션을 늘린다, 구체적으로는 보다 위 클래스의 자동차를 라인업에 추가하면, 브랜드 이미지는 그것으로, 수익은 지금까지와 같은 클래스의 자동차로 확보 가능하다고 생각한법이 아니다. 특히 LS와 같은 현명한 자동차에는’- 그러나, 요시다는 끈질기게 맞선다.- ‘LS는 지금 시련을 맞이하고 있습니다. 이것을 극복하기 위해서는, 보다 위의 사용자층을 개척해 가지 않으면 안된다. 베이스 차종을 확실히 하고, 게다가 원랭크 위를 다루는 것입니다. 이것 없이는 4대째 LS의 성공은 없습니다’- 1번으로 안된다면 2번, 3번…. 요시다는 주위를 끈질기게 계속 설득해, 서서히 이해자를 늘려 갔다. 결국, 롱휠베이스의 추가에 반대하는 목소리는 들리지 않게 되었다.■ V12로는 실패한다- 요시다는 보다 위 클래스의 라인업을 추가하는 수단으로서, 롱휠베이스와 또 하나, 고성능 파워트레인의 도입을 검토했다. 최고의 동력 성능을 갖는 자동차는, 그야말로 플래그쉽에 적합하다. 다만 문제는 어떠한 방법으로 고성능화를 이루느냐였다.- ‘독일 메이커 등은, V형 12기통 엔진으로 대표되듯이 다기통화를 즐겨 선택합니다. 그러나, LS는 이 클래스에서는 최후발. V12를 준비해 봤자, 실패만 하고 성공하는 일은 없다고 생각했습니다’- 다기통화를 버린 요시다는 고성능 파워트레인을 실현하는 수단으로서, 그것 이외에 어떤 방법이 있는지를 생각했다. 동료와 술을 마시러 가도 자택에 돌아가도, 한결같이 계속 생각했다. 이리하여 달한 결론, 그것은 하이브리드였다. 그러나 이것에는 영업쪽에서 바로 불만의 목소리가 터져나왔다. 하이브리드카라고 하면, 1997년에 데뷔한 “Prius”가 이미 있기 때문에, 지금에 와서 LS의 프레미엄은 되지 않는다. 다기통화가 훨씬더 임팩트가 있다, 라며.- ‘실은 내 자신도 하이브리드화로 어디까지 성능이 올라갈지, LS의 프레미엄이 될 수 있을지 잘 몰랐다. 그래서, V8 엔진과 조합한 하이브리드카를 만들어서 시승해 봤습니다. 그러자 그게 무척 좋았어요’- 시승 후, 요시다의 갈등은 완전히 사라졌다. LS의 고성능 파워트레인은 역시 하이브리드로 간다, 라고. 남은 것은 하이브리드 시스템에 조립하는 엔진을 어떻게 하느냐이다. 지금까지의 LAGE

공학/기술| 2007.01.08| 9페이지| 2,000원| 조회(488)

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[자동차 디자인] Toyota 글로벌 디자인 성공 전략 평가A좋아요

[원 전]Automotive engineer (’04/12)제 목Toyota의 글로벌 디자인 성공 전략【전문 번역】Toyota는 현재 유럽에서 판매량이 증가 추세에 있으며 자동차 생산도 확대하고 있다. 또한 PSA와의 합작회사를 통해 개발한 새로운 소형차 “Aygo”의 출시를 눈앞에 두고 있다. 다음은 Toyota의 유럽 마케팅 담당 Tadashi Arashima와의 인터뷰 내용이다.최근 자동차업계는 불황이 계속되어 왔으며, 특히 북미와 유럽에서는 자동차업체들이 판매 실적을 올리기 위해 전력을 다하는 가운데 Toyota의 전망은 밝은 상태이다. 올해 Toyota는 국제적인 판매 실적 면에서 Ford를 제치고 2위 자리를 차지했다는 소식과 함께 시가 총액 면에서는 GM, Ford, VW, DCX, PSA 및 Hyundai를 모두 제치고 세계 1위를 차지하고 있다. Toyota는 유럽 판매량을 86만대에서 90만대 이상으로 증가시킬 예정이다. 작년 Toyota는 유럽에서 83만 5천대를 판매하였다.Toyota에서 책임이 막중한 인물 가운데 한 명인 Tadashi Arashima는 1973년부터 Toyota에 몸담아온 이래 북미 시장을 22년간 담당해 왔다. 이러한 경력을 배경 삼아 그는 이제 유럽 시장 쪽으로 눈을 돌리고 있다.그는 “미국법인에서의 10년과 도쿄 본사에서의 12년, 총 22년 동안 북미 시장을 담당하면서 많은 것을 알게 되었다”며 “경험에 비춰볼 때 유럽 시장에서 Toyota는 20년 정도 뒤처져 있다고 생각한다. 그러나 유럽 시장은 미국 시장과 달리 경쟁이 치열하다고 생각하며 또한 시장 점유율 증가가 쉬운 일만은 아니라는 점을 인정한다”고 말했다.“그러나 Toyota는 올해 90만대의 판매 목표를 돌파하여 유럽에서 8년 연속 판매 기록을 세울 것으로 예상하고 있다. 성공을 거두려면 성장 지속 추세를 확실히 하면서 유럽에서의 생산 네트워크와 생산력을 확대해야 한다.”Toyota는 체코의 Kolin 지역에 있는 PSA와의 합작 벤처회사를 포함해 현재.“미국 자동차 소비자들은 어떤 브랜드라도 쉽게 포용하는 경향이 있지만 유럽 소비자들은 선호 브랜드에 대한 충성 고객들이 많다. 한편 영국 소비자들은 이러한 점에서 미국 소비자들과 다소 비슷하다고 생각한다.”Lexus를 북미 시장에 진출시키는 임무를 맡았던 팀의 일부로써 나의 미국 경험은 1989년 Lexus가 출시되었을 때 축적되었다. Toyota는 미국 시장에서 Lexus를 100만대 정도 판매하였고 이 판매량은 현재 유럽 수준에 비하면 상당한 것이다.작년에 Lexus 판매량은 26만대로 전년도보다 11%가 증가하여 경쟁업체들을 손쉽게 따돌렸다.Toyota는 디젤 버전을 우선적으로 하여 “LS430”과 “RX300”을 포함해 현재 유럽에서 판매되는 4개 모델의 판매량을 대폭 확대할 예정이다. Lexus는 내년 영국 판매량만 총 판매량의 40%인 1만대를 계획하고 있다. 일단 디젤 모델이 출시되면 이 판매량의 두 배를 달성할 수 있을 것이다. 그러나 큰 장애가 되는 지역은 지난 해 Lexus 판매가 총 2,360대밖에 되지 않았던 독일이다.연간 5-6만대의 판매를 계획하며 다음 8월에 선보이게 될 Lexus 브랜드에게 유럽은 매우 중요하다. 그것은 유럽 지역에서의 Lexus 실적이 일본에서의 새로운 모델 출시에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.Toyota가 레이싱에 출전하여 얻는 혜택에 대한 질문에 대해, Arashima는 특히 독일을 근거지로 하는 Grand Prix팀에 들어가는 비용에 대해서는 언급하기를 꺼려 했지만, 마케팅 수단으로써는 더할 나위 없다고 말한다.“레이싱 출전 비용에 대해서 자세히 언급하지는 않겠다. 그러나 Toyota가 품질은 우수하지만 둔한 차를 만든다는 이미지를 보다 스포티하고 적극적이며 젊은 이미지로 바꾸는데 중요한 마케팅 수단이다.”Toyota는 지금까지 기능적이고 저렴하며 호감이 가는 자동차를 만드는데 매우 성공적이었다. 마치 숙련된 카멜레온과 같이 Toyota는 모든 사람들에게 적합한 자동차를 대량 생산해 왔다. 그러나 이 거대며 그는 이 점이 Toyota가 고유한 디자인을 발견하기 위해 애써온 이유라는 사실을 인정한다.“첫번째로 일본의 특성에 기반한 독창성이 있어야 한다. 독일차는 독일차처럼 보이고 프랑스차는 프랑스차처럼 보이므로 Toyota 또한 일본차처럼 보여야 한다”고 그는 말한다.Toyota의 브레인스토밍 회의 결과 Toyota의 DNA는 단순히 전통적인 일본의 예술과 디자인의 표현이 아니라 극히 첨단적이고 하이테크의 젊은 세대들과 일맥상통해야 한다는 결론에 도달하였다. Hirai는 디자인과 구조가 단순한 전통적인 일본의 개념을 완전히 다른 디자인 언어로 창조하기 위해 가끔 복잡해질 수도 있는 첨단 기술에 도입하려는 비전을 가지고 있다.“예를 들어 인테리어에서는 자연스럽고 편안하게 보일 수 있도록 고도의 기술을 이용할 수 있다. 이러한 방식을 통해 유럽 디자인과는 사뭇 다른 디자인을 창조할 수 있다”고 그는 말한다.일본에서의 삶은 두 가지 측면이 있다. 한 가지는 고요함이고 또 다른 한 가지는 첨단 기술의 포용이다. 인구가 많은 하이테크 도시 도쿄에서 업무를 보다가도 두 시간 초고속 열차를 타면 목가적인 전원 도시 교토에 도착할 수도 있다. “이런 상반된 면이 결합된다면 매우 새로운 디자인을 창조할 가능성이 존재한다”고 그는 말한다.일본의 유전 인자라는 뜻의 ‘J-factor’라는 단어는 Toyota에서 통용되는 단어이다. 이 말은 향후 모든 Toyota 자동차의 디자인 뿐 아니라 엔지니어링, 기업 이미지에도 적용될 예정이다.“J-factor는 국제적인 호소력을 가질 수 있는 일본만의 고유성이다”며 Hirai는 J-factor가 고유한 일본만의 특성이지만 과거 Toyota 자동차에서는 결여되었을 지 모른다고 인정한다. 그의 디자이너팀은 Toyota 브랜드에 새로운 DNA를 도입하기 시작했다. 한 예로, ED 디자인 센터는 현재 9개국의 서로 다른 국적을 가진 16명의 디자이너를 보유하고 있다.“각각의 디자이너들은 서로 다른 배경을 갖고 있지만 서로 다른 국가에서 일본에 대해 인접한 새로운 Main Design Center는 유리로 만들어진 현대적인 외관을 가진 4층 건물로 2003년 3월에 완공되었고 현재는 완전 가동되고 있다.Toyota의 디자인 업무는 본사의 4개 건물에서 이루어지는데 새로운 디자인 센터와 디자인 제 1빌딩, 제 2빌딩 및 아직까지 많은 직원들의 능력을 이용하고 있는 최초의 Design Dome을 포함하고 있다. 이 새로운 건물은 국제적인 디자인 관리 및 경영을 총괄하고 있어 ‘Main’이라는 이름으로 불린다.Main Design Center는 총 면적이 2400m2이며 총 부지는 8900m2이다. 부지 매입을 제외한 총 건물과 설비 구축에 2억 7천만엔의 비용이 들어갔다. 이 부지는 이미 Toyota가 소유하고 있었기 때문이다. 또 다른 2억 7천만엔은 최신 디자인 설비와 장비 구입에 지출되었다.4층에는 풀사이즈 모델 및 VR(가상현실) 이미지 조망(viewing) 시설이 있으며, 5대의 회전식 테이블과, 실제 크기로 이미지 조망이 가능한 3대의 접이식 영사 스크린을 갖추고 있다. 조망 플로어에서는 최적의 거리를 둔 3개의 회전식 테이블이 뷰어(viewer)에 배치되어 있다. 이전에 Toyota 디자인을 담당했던 Hideichi Misono는 viewer와의 최적 거리를 11-14m로 정했었다. 3개의 주된 회전식 테이블 외에도, 3중 VR 스크린이 이용되지 않을 때 배치될 수 있는 2개의 테이블이 따로 있다.1만lux의 강력한 조명은 조망실을 비추고 있으며 약간 구름 낀 낮 시간처럼 보이도록 한다. “인공 조명이 할 수 있는 한 최대로 밝지만 자연적인 조명만큼은 아니다”라고 Misono는 말했다. “그래서 680m2 면적의 전자식 개폐 루프를 설치하여 햇빛을 받을 수 있도록 하였다. 이 큰 썬루프를 완전히 열거나 닫는 데는 2분이 소요된다.” Toyota는 매달 제품 및 컨셉트 디자인에 대해 조망실에서 최고경영자들이 검토 작업을 한다. 물론 디자인팀은 더욱 자주 검토 작업을 한다.3층은 외장 및 내장 디자이 사용되었다. Toyota는 LH(left-handed) 모델을 설명한 영문 카탈로그까지 인쇄하였으나 정말 그러한 모델이 생산되었는지에 대한 기록은 없다.Toyota는 ‘SA’의 스타일에 대해 ‘유럽형 미국식’이라고 설명한다. 외관은 유럽식이고 넓은 인테리어 공간은 미국식이다. 후에 Toyota 엔지니어링 담당 부사장이 된 Kiichiro의 대학 동료인 Kazuo Kumabe는 “Beetle”을 제작했던 자신의 친구 Ferdinand Porsche의 공기역학 디자인에 영향을 받았음에 틀림없다.‘SA’ 세단은 야심차게 시작되었지만 당시 힘든 시기를 겪고 있던 일본 상황에는 적합하지 않아 단 215대만 생산되었다. 그렇지만 단순하고 튼튼한 S 엔진은 트럭과 트럭 베이스의 세단(주로 택시용 차량)에 사용되었다.Toyota는 1948년 디자인개발 및 엔지니어링 부서의 일부로써 산업미술부를 설립했다. 일본 무역산업성(MITI)은 사실상 일본 산업의 수준을 서양 수준까지 끌어올려야 하는 긴박함을 인식하고 있었고 외국에서 본보기를 찾았다. MITI가 구성한 파견단 중 한 팀은 캘리포니아州 Passadena에 있는 Art Center College of Design(ACCD)의 팀이었다.이 팀은 1956년 Toyota를 방문하여 수채화 스케치 작업과 나무판 위에서 석고 모델을 제작하는 전통적인 방법으로 일을 하고 있던 디자이너와 모델링 담당 직원들을 일깨워, 현대적인 스케치 작업, 색조 표현 및 클레이 모델 제작 기술들을 도입하게 함으로써 디자인 수준을 한단계 끌어올렸다.2년 후인 1958년 Toyota는 캘리포니아에 수석 디자이너인 Masao Morimoto를 보내어 그가 ACCD에 입학하도록 하였다. 그는 돌아와서 Toyota 디자인을 담당하였다. Toyota 디자이너 중 1/3은 외국에서 공부한 경험이 있거나 CALTY와 ED2 센터에서 근무 경험이 있다.미래를 위한 디자인 공격Toyota가 ‘QDR’, 즉 품질(Quality), 내구성(Durability) 및 신뢰

경영/경제| 2005.03.30| 16페이지| 2,500원| 조회(707)

브랜드, 디자인, 자동차, 도요타, 렉서스

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