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국내 기업 연구소에 여성 엔지니어가 증가하고 있다.

여성 엔지니어가 증가 하면서 연구소의 분위기나 환경도 바뀌고 있다. 전세계 글로벌 기업의 여성 비율은 높다. 참고로 타 영역을 보자. 2019년 10월, 신규 법관 임명식이 있었다. 여성 비율이 50 퍼센트로 남성과 동등한 수준이다

그런데, 왜 엔지니어의 여성비율은 낮을까?

이제는 여성 엔지니어를 어떻게 활용 하는 것이 회사의 지속성장에 도움이 되는지를 연구 해야 할 시점 이다. 글로벌 전자회사 중 국내 대표기업 2개 회사를 보자. 대표기업 2개 회사의 특허를 담당하는 엔지니어 중 여성 비율은 25 퍼센트를 넘어서고 있다. 화학 전문회사의 특허 인력 중 여성 비율이 50 퍼센트가 넘는 기업도 있다.

하지만 여성의 경우, 제약이 있기는 하지만, 상호 보완을 해야 한다. 출산으로 인한 휴직이 회사 업무에 영향을 주고, 출산 휴가로 남자 직원의 업무량 증가도 불만 사항이 되고 있다. 이제는 여성 엔지니어의 장점을 살릴 수 있는 분야에 여성 인력 투입을 확대해야 한다. 국내 기업 연구소의 여성 인력 비율은 아직은 낮지만, 급격하게 증가할 것이기 때문이다. 이제 자동차 산업도 남성 위주의 산업 분야가 아니다. 전세계 글로벌 고객 중 구입하는 차량의 컬러, 사양은 여성이 결정한다는 사실을 알아야 한다. 차량을 선택 하는 것이 여성이라고할때, 고객 입장을 감각적으로 잘 아는 여성 엔지니어가 차량을 개발한다면 보다 고객을 이해하는 차량이 개발될 수 있기 때문이다.

전세계 인구의 반이 여성이듯이 자동차 연구소의 주체가 남성 이라는 생각은 버려야 한다. 남성과 여성이 함께 만드는 자동차가 글로벌 고객에게 사랑을 받을 수 있기 때문이다.

‘기어를 대체할 기술은 무엇인가.’

기어는 톱니 바퀴의 조합에 따라 속도나 방향을 바꾸는 장치이다. 기어의 기능, 기어 설계의 변천사 등을 통해 앞으로 기어는 어디로 진화 발전시켜야 하는지를 생각해 보자. 기어를 설계하는 엔지니어의 바램은 차량 수명과 같은 내구력을 가지며, 소음이 없는 조용한 기어를 설계 하는 것이다. 하지만 국내 차량이나 글로벌 자동차 회사의 차량을 시험 주행해 보면 일부 영역에서 화인 소음을 들을 수있다. 왜 기어 화인 소음이 들리는가? 과거 차량은 차량의 전체 소음 레벨이 높기 때문에 기어 화인 소음은 잘 들리지 않았다. 하지만 업체 간 경쟁이 심해지면서 차량의 실내 소음 수준이 개선되어 차량 전체 소음 레벨이 낮아진 것이다. 이로 인해 들리지 않았던 기어 화인 소음이 들리기 시작했다.

창과 방패처럼 기어 설계 방법 및 가공 수준도 지속적으로 개선되고 있다. 기어 화인 소음의 물리적 의미는 무엇인가? 기어 화인 소음은 진동을 일으키는 힘, 즉 기진력이다. 기어의 열처리 변형, 구동할 때의 기어 치형의 변형 등으로 인해 기어 화인 소음이 발생한다. 기어 설계의 변천사를 되돌아 보고 앞으로 나가야 할 방향을 함께 예측해 보자.

• 기술 도입 단계 – 1990년 까지는 해외 자동차회사와의 기술제휴로 생산을 했다. 자체 설계 능력이 부족했던 시절이었기 때문에 새로운 기어를 하나 추가 하려고 해도 해외업체로부터 기술 지원을 받아야 했다.

• 독자 설계 단계 – 외국 전문가로부터 기술을 습득하고 기어관련 서적을 통해 기술 습득을했다. 독자 개발한 기어 설계 프로그램을 활용하여 설계를 하게 되었다. 최종 기어의 선정은 설계자의 판단으로 결정된다. 신입사원으로 사양을 결정하는 경우에는 설계 품질은 한계가 있다. 따라서 선배 엔지니어의 코칭이 필요하다.

앞으로 기어 설계를 할 때 우리가 해야 할 일은 무엇인가?

• 차량의 실내 소음이 개선되고 있으므로 과거 차량에 기어 화인 소음이 없다고 방심 해서는 안 된다. 암소음 레벨이 낮아지면, 즉 차량이 조용해지면 들리지 않던 소음이 들리기 시작한다

• 경쟁 차량의 수준 및 생산 기술 동향을 지속적으로 파악하고, 해석 방법도 업데이트 해야 한다.

• 기어 설계에 있어 기준은 회사의 대상 및 실차 내구 시험이다. 변속기 기어가 필드에서 파손되는 문제는 거의 없다. 내구력은 차량 수명과 같이 해야 하지만, 원가, 중량 및INTRTIA, 변속 성능 등 OVER DESIGN을 하게 되는 근본 원인이 될 수 있다. 그동안의 필드 데이터를 기초로 하여 내구시험 CODE의 보완을 지속적으로 해야 한다.

• 기어는 설계와 생산의 조화로 만들어진 부품이다. 따라서 생산 품질 산포를 줄일 수 있는 호닝, 그라인딩의 적용을 확대 해야 한다.

• 시작품과 양산품의 공법이 다른 경우에는 양산 산포를 고려하여 개발해야 한다.

• 기어소음을 측정할 때는 진동과 소음 SPEC 2가지를 사용한다. 고체 전달의 영향이 클 때는 진동 SPEC, 공기 전달의 영향이 클 때는 소음 SPEC이 잘 맞는다. 소음 측정 기법을 연구하여 최적의 SPEC을 개발 해야 한다.

기어와 같은 기능을 하는 요소 기술은 벨트, 체인 등이 있다. 하지만 변속기에서는 아직 까지는 기어가 가장 경제적이다.

세계 최초로 기어를 대체할 멋진 기술은 없을까? 여러분이 만들어 낼 것으로 믿는다

싱크로링 은 수동 변속기에서 중요 기능 부품이다.

싱크로 링을 설계하고 개발 시험을 하다 보면 어려움이 많다. 내구력, CLASH NOISE, 변속감 등 관련 항목이 많기 때문이다. 경차용 수동 변속기를 개발할 때의 일이다. 싱크로 링 대상 내구 시험을 하는데 목표 CYCLE의 10 퍼센트 시점에서 CLASH 소음 문제가 발생한 것이다. 분해 점검을 해 봐도 싱크로 링의 마모는 전혀 없는데 CLASH 소음이 발생한 것이다. 무엇이 원인인지 알 수가 없었다. 생각의 한계에 부딪친 것이다.

문제를 해결하기 위해 해외 기술 자문을 받았는데, 대책은 의외로 간단했다. 우리는 싱크로 링에 대한 설계 기준 내에서만 생각을 했는데, 자문 받은 내용은 설계 기준을 벗어나는 대책이었다. 생각의 틀을 깬 것이다. 그리고 싱크로링부품이 아닌 시스템으로 개선안을 제시했다. 기술 자문을 받은 내용으로 개선시험을 실시한 결과, 쉽게 CLASH 소음 문제가 해결 되었다. 생각의 틀을 벗어난 생각이 문제를 해결한 것이다. 생각의 틀을 깨는 좋은 계기가 되었다.

혁신은 오랜 역사를 가지고있다. 송나라 때의 이야기다. 어른들은 농사 일로 들로 일을 나간 동안 동네 아이들이 장독대에서 놀고 있었다. 한 아이가 놀다가 실수로 물이 가득 찬 독에 빠지고 말았다. 같이 놀던 아이들이 어쩔 줄 모르고 당황하고 있을 때, 한 소년이 큰 돌을 집어서 아이가 빠진 독에 내리쳐서 독을 깬 것이다. 물은 쏟아지고 아이는 목숨을 건졌다. 그 소년이 바로 사마광 이다. 그래서 “혁신은 독을 깨는 것이다” 라는 말이 나온 것이다. 혁신은 한계를 분명히 아는 것이다.

올림픽 높이 뛰기 혁신 사례다. 1968년 제 19회 멕시코 올림픽에서 미국 오리건 주립대학교 대학생인 포스베리는 기존의 정면 뛰기 방식으로는 한계가 있다는 것을 알고 방법을 바꾸어 배면 뛰기 방식으로 바꾸어 238cm의 세계 신기록을 세웠다. 우리가 포스베리를 기억하는 것은 뛰는 방식을 새롭게 바꾸었기 때문이다. 혁신은 끊임없이 예측하고, 찾아내고, 개선하고, 다듬는 기다림의 과정이다.

컴퓨터 마우스의 역사를 봐도 알 수 있다. 컴퓨터 마우스는 1965년에 개발 되었지만 30년이 지난 1995년 마이크로소프트사가 윈도우95가 나오면서 컴퓨터 마우스가 각광받기 시작한 것이다. 문제가 발생하면, 개선해야 할 것이 있으면 기존에 가지고 있던 생각을 버리고 발상의 전환을 해야 한다. 그래야 문제를 근본적으로 개선할 수 있고 ‘행복설계’를 할 수 있기 때문이다.

혁신은 개선 또 개선, 지속적인 개선이다.

고정 관념을 버려야 보이는 것들

차량 개발을 하면서 고정 관념으로 정확한 원인을 찾는데 장애가 되는 경우가 많다. 고정 관념으로 인한 사례를 소개한다.

엔진을 독자 개발하기 이전, 일본 기업으로부터 기술을 받아 엔진을 생산하던 80년대 중반 때의 일이다. 세월이 흘러 지금은 우리가 개발한 엔진을 로열티를 받고 역수출을 하지만, 당시는 우리 마음대로 설계 변경 을하기 어려웠고 문제를 제기해도 정확한 답변을 들을 수 없던 시절 이었다. 도면을 받아 생산한 엔진의 품질 확인을 위해 대상 다이나모 시험을 했는데 문제가 발생했다. 냉시동성 확인을 위해 영하 25도 조건에서 시동을 걸었는데, 15초동안 엔진에서 사이렌 소음이 발생한 것이다.

조사해 보니 엔진의 타이밍 벨트 기구 위치에서 소음이 발생한 것이다. 엔진에서 사이렌 소음이 난다면 금속 부품 간의 간섭으로 인한 소음으로 판단하는 것이 일반적이다. 개발 엔진은 타이밍 벨트가 적용된 엔진이다. 타이밍 벨트 기구에는 일본으로부터 수입하던 텐셔너 (TENSIONER) 부품이 있다. 텐셔너에는 볼 베어링이 사용된다. 소음은 볼베어링에서 발생했고, 저온 시의 그리스 사양을 잘못 선정 했다고 생각했다. 텐셔너 업체의 엔지니어와 협의를 하고 저온용 그리스로 변경해서 시험했으나 개선이 되지 않았다. 고정 관념으로 인한 시행 착오는 측정 장비로 계측을 한 후에 확인할 수 있었다. 측정 장비를 가지고 소음 위치를 계측했다. 소음 발생 좌표는 타이밍 벨트와 댐퍼 풀리가 만나는 곳이었다. 원인은 영하 25도에서 고무 제품인 타이밍 벨트가 금속처럼 경화되기 때문에, 댐퍼 풀리와 간섭을 하면서 사이렌 소음을 발생시킨 것이었다. 온도가 올라가면 타이밍 벨트의 고무 경도가 낮아져 소음은 없어진다. 시험 결과를 근거로 댐퍼 풀리 간섭 부분을 설계 변경하여 사이렌 소음을 근본 개선할 수 있었다.

고정관념을 버리는 것이 엔지니어가 ‘행복설계’를 시작할 때 가져야 할 생각이다.

쓰레기를 넣으면 쓰레기가 나온다.

과거와 같은 방법과 생각으로 설계 한다면 좋은 설계가 될 수 있을까?

아인슈타인은 “결과를 바꾸려면 과정을 바꿔라, Doing the same things over and over again and expecting different results.” 라고 했다.

일본의 글로벌 자동차 회사의 이야기다.

2002년부터 5년 동안 리콜 신고된 공개 자료에 의하면 설계 문제가 68 퍼센트 라고 한다.

그 중에서 평가가 미흡 했거나, 평가 기준이 필드 조건에 맞지 않아 발생한 경우가 대부분이다.

타산지석으로 연구소 엔지니어의 중요성을 알 수 있다.

설계자는 자신이 담당하는 시스템과 부품에만 관심을 가진다.

하지만 싸움은 국경에서 일어 나듯이 부품 간, 시스템 간 인터페이스에서 문제가 생긴다.

결과를 바꾸려면 과정을 바꾸라는 아인슈타인의 말처럼, 과정을 바꾸려면 새로운 공학 툴을 사용해야 한다.

30여 가지의 공학 기법의 툴세트인 DFSS를 활용하면 과정을 바꾸는데 도움이 될 것이다.

‘행복설계’를 하게 된다는 것 이다.

더불어 피할 수 없다면 즐기려는 마음을 가져라.

아들 딸에게 늘 하는 말이다.

학생은 공부를 해야 하듯이, 엔지니어는 연구 개발을 제대로 해야 한다.

‘知之者는 不如好之者, 好之者는 不如樂之者’

지식이 많은 사람도 지식을 좋아하는 사람을 이길 수 없고, 지식을 좋아하는 사람도 지식을 즐기는 사람을 이길 수 없다. (논어 옹야편)

글쓰기 2013.03.08. 업데이트 2023.03.09

우리는 생각을 바꾸라는 말을 자주 듣는다.

우리는 하루에도 5만 가지 생각을 하면서 산다고 하는데, 왜 생각이 바뀌지 않을까.

우리는 오감인 시각, 청각, 후각, 미각, 촉각 뿐만 아니라 몸 전체로 느끼는 육감으로 생각하고 판단한다.

먼저 생각의 3가지 특성을 알아 보자.

첫째, 왜곡 특성이다.

실제 사실 보다는 개인 별로 가지고 있는 생각의 틀, 패러다임 이라는 고정관념으로 판단 한다.

둘째, 삭제 특성이다.

인간이 동시에 받아 들일 수 있는 한계는 보통 7개에서 9개 정도 라고 한다.

따라서 개인이 관심이 있거나 집중 하는 것 외에는 무시해 버리는 특성이 있다.

‘개 눈에는 똥만 보인다.’ 라는 말이 있다. 자기가 관심 있는 것만 기억 하려고 하고, 보고 싶은 것만 보려고 하기 때문이다.

셋째, 일반화 특성이다.

개인이 경험한 내용을 바탕으로 판단하는 것이다. 옛날, 비행기가 없던 시절에 사람이 하늘을 날아 다닌다는 사실을 믿는 사람은 없었다. 지금은 어린 아이도 비행기에 대해 알고 있지 않는가? 설계, 시작품 제작, 시험 등 차량 개발을 하다 보면 문제가 발생한다.

문제를 해결하는데 왜곡, 삭제, 일반화의 오류에 빠지지 않았는가 생각해 보아야 한다.

한 예로, 은행의 순서 인출기를 생각해 보자. 옛날에는 질서를 지키지 않았고 새치기가 너무 많았다고 불평이 많았었다. 순서 인출기가 도입 되면서 새치기는 사라지고 모든 사람이 만족하게 되었다. 시스템적 사고로 전환 하는 것이 중요 하다는 교훈을 준다.

다른 예를 보자. 트루먼 장군이 대학 총장으로 갔을 때의 일이다.

교수 회의에서 학생들이 길로 다니지 않고 잔디밭으로 다닌다고, 해당 학생들을 징계해야 한다는 이야기가 나왔다. 이 말을 들은 트루먼 총장은 지금부터 학생들이 가장 잘 다니는 곳을 조사하여 그 곳에 길을 만들라고 지시를 했다.

이것이 사고의 발상이다.

학생들이 수업 시간에 맞춰 강의실을 이동하려면 시간이 없기 때문에 가장 빠른 길로 가는 것은 당연한 것이다.

고정관념을 버리고 유연하게 사고를 한다는 것은 차량 연구 개발에서도 중요하다.

창의성이란 새로운 것을 생각해 내는 특성이다. 가장 큰 걸림돌은 “나는 절대 바뀌지 않는다.” 라는 생각이다.

생각을 바꾸자. 생각이 바뀌면 우리의 마음도, 신체도 따라간다.

알버트 아인슈타인의 명언이 생각난다.

“우리가 직면한 중요한 문제는 우리가 만들었을 때의 생각 수준으로는 해결할 수가 없다.”

‘행복 설계’는 생각을 바꿔야 시작 되는 것이다.

글쓰기 2013.3.8. 업데이트 2022.12.25.

생각의 폭을 넓혀 주는 선배의 질문들

우리는 연구 개발 업무를 하면서 팀장, 중역으로부터 많은 질문을 받는다. 선배는 어떤 질문을 할까?, 어떤 질문을 하는가를 정리해 본다면 연구개발에 대한 역량을 높일 수 있을 것이다. 또한 효과적인 소통에도 도움이 될 것이다. 선배의 질문에 대해 알아 보고 엔지니어 생각의 폭을 넓히는 기회로 만들었으면 좋겠다.

엔지니어 선배는 어떤 질문을 할까?

• 개발 목표는 무엇이며 달성 되었나?

• 목표를 설정한 근거는 무엇인가?

• 근본 대책과 차선책은 무엇인가?

• 과거 차량에서 품질 문제는 없었는가?

• 차량 개발 일정은 어떤가?

• 이 일로 연구 개발 성과는 어떤가?

• 세계 최고 수준과 경쟁사 수준은 어떤가?

• 양산 중인 차량이라면 필드 대책은 무엇인가?

• 성능, 내구 확인 시험은 되었는가?

• 시험 근거는 무엇이며 적정한 시험인가?

• 경쟁 차량의 시험 결과는 어떤가?

• 개선품은 직접 확인 했는가?

• 생산, 판매, 대상 차량대수는 어떤가?

• 설계 변경의 SIDE EFFECT는 없나?

• 타 차종에는 수평 전개 되었나?

• 설계 원가, 중량 변동은 어떤가?

• 투자비, 금형비는 어떤가?

• 필드에서의 문제는 없는가?

선배의 질문에 대한 멋진 답변은 없을까?

바로, 질문 내용에 대해 핵심만 직답하는 것이다. 선배 엔지니어는 엔지니어링 경험이 있기 때문에 내용을 알고 있다. 질문 내용에 먼저 답변하자. 대부분의 엔지니어는 과정을 먼저 설명 하려고 하는 경향이 있다.

• 숫자로 답변한다. 숫자로 정량화 해야 관리가 가능하다. 주요 제원은 암기하면 좋다. 담당하는 부품의 제원은 알고 있어야한다.

• 부품으로 보고할 수 있는 것은 부품으로 보고 하는 것이 좋다.

• 약어는 지양하고 쉬운 표현을 사용한다.

• 의견을 보고할 때는 남의 이야기를 전하지 말고 본인 의견으로 이해하여 답변을 하자.

• 변명이나 핑계는 삼간다. 지금 담당하고 있는 우리 모두가 책임자이기 때문이다.

상호 커뮤니케이션의 핵심은 경청이다. 눈을 크게 뜨고 한마음으로 귀를 왕보다 높게 해서듣는다는 ‘청’(聽)의 의미를 늘 새겨 두기 바란다.

기초부터 탄탄하게 !

승용차에는 비메모리 반도체 (Micro Control Unit)가 약 80개 정도 장착되고 있다. 제어기술 내재화는 회사의 지속 성장에 핵심이다. 제어기술 내재화에 대한 글로벌 기업의 사례를 벤치마킹해 보면 우리가 나가야 할 방향을 미리 예측해 볼 수 있다. 일본 글로벌 자동차회사에서 전륜 구동 자동 변속기 개발을 하면서 병행하여 협력 업체에서도 전륜 및 후륜 구동자동 변속기를 개발하고 있다. 이것은 시사하는 바가 있다.

자동차 완성 업체가 제어기술에 대한 내재화를 하지 못 할 경우를 상상해 보면 된다. 완성차 업체가 전문 협력업체가 요구하는 대로 따를 수 밖에 없다. 블랙박스 원가가 된다는 것이다. 또한 개선할 점에 대해서도 협력업체에 의존할 수 밖에 없다. 알아야 면장을 한다는 말처럼 핵심 기술에 대한 내재화를 전제로 역할을 분담해야 한다. 또한 Control Unit 이력 관리를 해야 한다. 왜냐하면 개선에 기본이 되기 때문이다. 개발 시험을 하든, 품질 확인 시험을 하든, 모든 Control Unit의 버전과 CHKSUM 관리를 해야 한다.

CHKSUM은 무엇인가. 마이크로프로세서를 활용한 시스템을 설계할 때, 프로그램은 주로 C언어로 작성한다. C 언어는 기계어 코드의 묶음이 된다. 이것이 실행 파일인데, 메모리에 사용해서 CPU가 동작할 수 있게 한다. 이 실행 파일에 CHKSUM을 적용하여 줄 단위로 오류를 검증한다. 

시작 개발 시험부터 양산 후 단종까지 CHKSUM을 관리 해야 한다. 개발 시험부터 생산 중단까지 관리 되어야 한다. 만에 하나 문제가 발생 하더라도 개선을 즉시 할 수 있기 때문이다.

예를 들면, 필드에서 변속 쇼크 품질 문제가 발생한 적이 있다. 파워트레인은 엔진 ECU와 변속기 TCU와 상호 총합 제어가 필요하다. 따라서 자동 변속기 Shift Quality 평가를 할 때는 반드시 엔진 ECU와 변속기 TCU의 CHKSUM의 이력관리를 한다. 품질 문제가 발생하면 문제 해결의 출발점이 되기 때문이다. 시작 개발 시험과 시험 생산 품질 확인 시험의 차이도 제어기의 이력 관리를 통해 양산 전에 찾아낼 수 있으므로 간단 하면서도 중요한 것이다. 시험 보고서, 품질 확인 평가를 할 때는 관련 제어기의 버전과 CHKSUM의 이력을 관리 하도록 하기 바란다.

글로벌 자동차 업계에서 차량 연비는 중요 관심 사항이다.

먼저, 연비 관련 단어가 너무 많다. 실 연비, 고객 체감 연비, 인증 연비, 공인 연비, 실도로 연비, 실용 연비, 양산 연비, 모드 연비, 시가지 연비, 고속 연비 등과 같이 다양한 조건에 따라 연비 관련 단어가 많다.

먼저, 연비 관련 단어의 정비가 필요하다. 왜냐하면 연비에 대한 정의를 명확히 해야 엔지니어 간에 같은 개념으로 소통할 수 있기 때문이다. 연비는 엔진, 변속기 등 차량의 26개 시스템, 날씨, 차량 중량, 공력, 에어컨, 타이어 등 차량의 모든 인자에 의해 결정되기 때문에 편차가 크다. 편차를 고려한 연구 개발이 필요하고, 고객 입장에서 개발 되어야 한다.

연비와 이산화탄소는 어떤 관계가 있나. 이산화탄소는 연소 현상으로 생기는 부산물이다. 지구 온난화의 주원인은 이산화탄소다. 이산화탄소 배출량은 자동차 배기가스 보다 산불, 공장에서 대부분 발생한다. 자연 재해는 제어할 수 없지만, 자동차로부터 배출되는 이산화탄소는 기술 개발로 제어를 할 수 있기 때문에 전세계 국가가 협력하여 법규 규제를 통하여 지구 환경을 보호 하려는 것이다. 자동차 연비 표현 방식도 국가 별로 다르다.

• Fuel Economy : 1리터로 몇 Km를 주행하는가?

• Fuel Consumption : 100Km를 주행 하는데 몇 리터가 필요한가?

글로벌 고객은 지구 온난화로부터 지구를 보호하는 것보다 차량 유지비에 관심이 있다. 연비와 이산화탄소 배출량 관계는 연료 종류와 성분에 따라 다르다.

이산화탄소 배출량을 연비로 환산할 때 개략적인 변환 상수는 가솔린 차량은 23.5 ~ 23.8, 디젤 차량은 26.4 ~ 26.5을 사용하면 개략적인 계산을 할 수 있다. 물론 차량 별 확인은 필요하다.

CO₂ 130 g/Km을 연비로 개략 계산해 보면,

• 가솔린 차량 CO₂ 130 g/Km 인 경우, 130 / 23.8 = 5.5 ℓ/ 100 Km → 18.2 Km/ℓ

• 디젤차량 CO₂ 130 g / Km 인 경우, 130 / 26.4 = 4.9 ℓ/ 100 Km → 20.4 Km/ℓ

이산화탄소 배출량이 같으면 가솔린 차량보다 디젤 차량의 주행 거리가 길다. 왜냐하면 가솔린과 디젤 연료가 다르기 때문이다.

글로벌 자동차 회사에서도 중량 절감을 지속 추진하고 있다.

예로, 차량 중량을 절감하려는 것이지만, 궁극적으로 연비를 개선하기 위한 것이었다. 목표도 다양하다. 차량 별로 10 퍼센트 경량화를 한다든지, 금년까지 신차 중량을 과거 대비 15 퍼센트 경량화 한다는 중량 절감 활동을 한다. 통상, 차량 중량의 10 퍼센트를 경량화 하면 연비는 약 3.7 퍼센트 개선된다. 또한, 성능, 원가 경쟁력도 좋아진다. 연비는 글로벌 경쟁의 기본 사항이다. 따라서, 연비 개선 활동이 회사의 경쟁력을 확보하는 지름길 이라는 것을 이해하고 연구개발을 해야 한다.

차량에서의 문제는 차량 전체 시스템으로 해결해야 한다.

관련된 사례를 가지고 생각해 보자. 신차를 개발할 때의 일이다. 시작 개발 단계에서 수동 변속기 차량의 래틀 소음에 대한 개발 목표를 만족해서 개발 완료 되었다. 그런데 시험 생산 단계에서 래틀 소음이 발생 하였다. 클러치에 대한 설계 변경도 없었고, 시작 차량을 다시 확인해 봐도 래틀 소음은 없었다. 하지만 시험 생산 차량에서만 래틀 소음이 발생하여 매우 당황 스러웠다. 품질본부에서는 변속기에서 래틀 소음이 발생하니 변속기 담당팀에서 대책을 수립하라고 한다. 과거 차량이 판매될 때만 해도 래틀소음에 대한 요구수준이 낮아 문제가 되지 않았지만, 이제는 글로벌 고객 수준이 높아졌기 때문에 반드시 개선해야 했다.

결론부터 말하면, 겨울철 성에를 빨리 제거하기 위하여 리어 윈도우에 열선을 추가한 것이문제였다.

먼저 시험 생산 차량에 센서를 장착해서 계측을 했다. 측정 결과, 엔진의 각속도변동량이 시작 차량 대비 시험 생산 차량이 약 1 rad/sec (약 60도) 증가된 것이 확인 되었다. 래틀 소음은 치타음이다. 래틀 소음은 해수욕장에서 파도가 밀려 왔다가 다시 물이 빠질 때 모래가 쓸려 내려 가면서 나는 소리를 연상하면 된다. 래틀 소음은 엔진으로부터 들어 오는 각속도 변동을 클러치에서 흡수한 나머지가 아이들링 하는 기어에서 치타음으로 발생하는 것이다. 엔진의 각속도 변동량 증가된 원인을 합동조사를 해도 찾을 수가 없었다. 엔진이 아닌 다른 시스템에서 엔진에 부하를 준다는 것이다.

이를 찾기 위해 차량의 전기 부하를 측정했다. 시험 생산 차량이 시작 차량 보다 200W가 증대된 것이 확인됐다. 전기 부하가 증대된 부품을 조사해 보니 성애 제거를 빨리 하기 위하여 리어 윈도우의 열선을 추가한 것이다. 확인을 위해 시작 차량과 시험 생산 차량의 리어 윈도우를 맞교환하여 평가한 결과, 래틀 소음이 완전히 없어졌다.

리어 윈도우 설계자는 성에 제거에만 관심이 있었다. 열선을 추가해서 원가는 상승 되지만 성에 제거는 개선된다. 하지만 변속기에서 래틀 소음이 날 것 까지는 예측하기 어렵다. 문제가 발생하여 조사해 보면, 원인은 생각보다 다른 곳에 있는 경우가 많다. 동전을 떨어 뜨린 후에 찾아 보면 생각하지 못한 곳에서 동전을 찾게 되는 경우와 같다.

엔지니어가 문제에 대한 원인 조사를 할 때는 고정 관념을 버리고 ‘왜그럴까’를 5번 이상 생각해 보기 바란다.

그리고, 문제가 생기면 담당하고 있는 시스템 안에서만 해결책을 찾지 말고 차량 전체 시스템에서 접근 하려는 생각을 하기 바란다. 그래야 빨리 문제를 해결할 수 있어 행복할 수 있다.