GV90 필러리스 도어 — 기둥 없이 안전 확보한 원리

제네시스의 플래그십 SUV 'GV90'이 세계 최초로 독립 개폐형 히든 B필러 코치 도어 '네오룬 아치 게이트'를 공개했습니다. 문을 열면 가운데 기둥이 사라지는 구조인데, 기둥 없이도 충돌 안전 성능을 확보했다는 설명에 실제로 어떤 공학적 원리가 적용됐는지 살펴봤습니다.

B필러가 사라지면 왜 문제가 될까

일반적인 자동차 옆면에는 앞문과 뒷문 사이에 'B필러'라는 세로 기둥이 있습니다. 이 기둥은 옆면 충돌 시 탑승 공간이 찌그러지지 않도록 지탱하는 핵심 구조물이자, 차체 전체의 강성을 유지하는 역할을 합니다. B필러를 없애면 양쪽 문을 활짝 열었을 때 개방감이 커지고 승하차가 훨씬 편해지지만, 그만큼 옆면 충돌 안전성을 어떻게 확보하느냐가 기술적 난제가 됩니다. 이 때문에 그동안 기둥 없는 도어 구조는 일부 콘셉트카나 특수 목적 차량에는 시도됐어도, 양산 플래그십 SUV에 적용된 사례는 드물었습니다.

GV90은 이 문제를 어떻게 풀었나

GV90은 듀얼 모션 힌지를 적용해 리어 도어가 먼저 바깥쪽으로 슬라이딩한 뒤 부드럽게 회전하며 열리는 구조를 채택했습니다. 이 방식 덕분에 프론트 도어와 리어 도어가 서로 간섭 없이 독립적으로 여닫을 수 있습니다. 안전성 확보의 핵심은 리어 도어 안에 있습니다. 원래 B필러가 담당하던 역할을 리어 도어 내부에 통합된 초고강도 듀얼 스틸 빔이 대신하도록 설계해, 충돌 에너지를 효과적으로 분산시키는 구조를 만들었습니다. 여기에 탑승 공간을 둘러싼 차체 골격 자체를 기존보다 1.5배 두껍게 만들어, 눈에 보이지 않는 곳에서 보호 틀 역할을 하도록 했습니다. 결과적으로 기둥이 하던 일을 문 안쪽의 철제 빔과 두꺼워진 차체 골격이 나눠서 맡는 구조인 셈입니다.

왜 지금 이런 설계가 가능해졌나

기둥 없는 도어 구조가 이제야 양산차에 등장한 배경에는 소재·설계 기술의 발전이 있습니다. 초고강도 스틸을 문짝처럼 움직이는 부품 안에 통합하려면, 강성은 유지하면서도 무게와 부피를 관리할 수 있는 소재·성형 기술이 뒷받침돼야 합니다. 또한 충돌 시 에너지가 어떻게 분산되는지를 정밀하게 시뮬레이션할 수 있는 해석 기술이 발전하면서, 기존과 다른 방식의 골격 구조도 사전에 안전성을 검증할 수 있게 된 것도 이런 설계를 가능하게 한 배경으로 꼽힙니다.

자동차·기계공학 엔지니어가 참고할 지점

• 구조 부재의 역할을 다른 부품으로 재분배하는 설계 접근입니다. 특정 부품(B필러)이 없어졌을 때, 그 기능을 하나의 대체물이 아니라 여러 부품(도어 내부 빔 + 차체 골격 강화)에 나눠 분산시키는 방식은 다른 구조 설계 문제에도 응용할 수 있는 접근법입니다.
• 차체 경량화와 안전성 강화가 상충되지 않는 설계 사례입니다. 무작정 소재를 두껍게 쓰는 대신, 필요한 곳에 선택적으로 강성을 집중시키는 방식은 경량화가 중요한 전기차 설계에서도 참고할 만합니다.
• 충돌 시뮬레이션 기술의 발전이 새로운 구조 설계의 전제 조건이 된다는 걸 보여줍니다. 실물 충돌 테스트 이전에 컴퓨터 해석으로 다양한 구조안을 검증할 수 있는 능력이, 기존 관행을 벗어난 설계를 시도할 수 있는 기반이 됩니다.

실제 충돌 안전성은 검증이 뒤따라야 한다

제조사 설명에 따르면 기둥이 있는 차량과 동등한 수준의 충돌 안전 성능을 확보했다고 하지만, 이는 아직 제조사 측 설명 단계입니다. 국내외 자동차 안전 평가 기관의 공식 충돌 테스트 결과가 나와야 이 설계의 실제 성능이 객관적으로 검증될 것으로 보입니다. 새로운 구조인 만큼, 정식 평가 결과가 공개되기 전까지는 제조사의 설계 의도와 실제 검증 결과를 구분해서 볼 필요가 있습니다.