Inertia는 무엇인가

‘Inertia는무엇인가?’

신입사원 교육을 할 때 제일 먼저 질문하는 것이 있다. 여러분이 이런 질문을 받는다면 어떻게 답변할 것인가?

힘 = Mass × 가속도

토크 = Inertia × 각가속도

Mass와 Inertia를 대응시켜 보면 쉽게 이해할 수 있다. 즉, Inertia는 회전체의 Mass다. 우리는 연구개발을 하면서 늘 기본으로 돌아 가자는 이야기를 한다. 자동차는 회전을 기본으로 하는 엔지니어링 결과물이다. 하지만 우리는 Inertia의 개념을 얼마나 자동차 개발에 활용하고 있는지 생각해 봐야 한다. 차량 연구개발시 회전에 관계되는 부품을 담당하는 엔지니어는 반드시 Inertia에 대한 개념을 가지고 개발해야 한다.

Inertia에 대한 사례를 소개한다.

독자적으로 파워트레인을 개발하기 이전의 일이다. 일본 자동차업체로부터 기술을 받아 엔진을 생산한 적이 있다. 일본 자동차업체로부터 받은 엔진 크랭크 샤프트 도면은 단조사양이고, 우리는 생산 환경이 다르기 때문에 주조 사양으로 설계 변경해야 했다. 생산 환경에 맞게 개량 설계를 해야 하므로 Inertia를 일본 자동차 업체로부터 받은 도면과 같게 맞춰야했다. 80년대 CAD 시스템 기능은 지금과 비해 많이 떨어졌다. 당시 CATIA는 버전 1.9 수준으로, 3차원 Solid 기능이 약해서 크랭크 샤프트의 Inertia를 계산하려면 크랭크 샤프트를 나눠서 모델링하여 Inertia를 구한 다음, 수작업으로 계산해야 했다. 15일이 걸려서야 Inertia를 구할 수 있었다. 지금은 크랭크 샤프트를 한번에 모델링하고, 클릭 한번으로 Inertia를 계산할 수 있으니 그 때와 비교하면 많이 발전했다고 볼 수 있다. 당시에는 계산된 Inertia 결과 및 검토 결과를 반영한 도면을 일본 자동차 업체에 확인 받은 후에 생산할 수 있었는데, 만일 Inertia 계산 결과없이 설계된 크랭크 샤프트를 일본 자동차 업체에 감수해 달라고 했다면 아무런 답변도 받지 못했을 것이다. 지금 우리가 독자적으로 설계한 엔진 등의 기술을 역수출 하는 것을 보면 격세지감을 느낀다. 차량의 크랭크 샤프트 풀리에서 타이어까지, 회전에 관련된 부품은 중량 절감이 아니고 Inertia 절감이다. 회전 부품을 담당하는 엔지니어는 반드시 Inertia를 도면에 표기하고 지속적으로 Inertia를 줄여 최적화를 해야 한다. 수동 변속기의 클러치 Inertia를 줄이면 변속감도 좋아진다. 우리는중량 절감에 많은 아이디어를 내고 있지만, 앞으로는 회전하는 부품에 대해서 Inertia 절감을 해야 한다. 그래야 세계 최고가 될 수 있다. 글로벌 경쟁업체에서 클러치와 같이 회전하는 부품을 납품하는 협력업체에게 왜 매년 Inertia 절감 목표와 아이디어를 요구하는지 생각해 봐야 한다. 회전 부품을 담당하는 엔지니어는 도면의 중량 표기와 함께 Inertia도 같이 기입하고개발하면 좋겠다.

기본이 충실해야 결과가 좋다.