4세대 투싼 4세대 투싼

2020.11.16 현대자동차 분량5분

기술로 완성한 헤드램프의 마법, 히든라이팅

4세대 투싼에는 비전 T 콘셉트의 디자인이 완벽하게 녹아들었다. 파격적인 스타일링을 완성한 히든라이팅 기술을 소개한다.

신형 투싼의 헤드램프 완성의 마법 - 히든라이팅 기술

자동차 제조사의 콘셉트카는 대부분 화려한 디자인으로 사람들의 이목을 끈다. 하지만 이런 하이테크 디자인이 그대로 양산되는 일은 극히 드물다. 콘셉트카의 디자인은 탄탄한 기술력이 뒷받침되지 않으면 양산할 수 없기 때문이다. 그러나 4세대 투싼에는 지난해 LA 오토쇼에서 모습을 드러낸 비전 T(Vision T) 콘셉트의 외장 디자인이 거의 그대로 녹아있다. 비전 T는 새로운 현대차의 디자인 철학과 과감한 디자인의 라디에이터 그릴로 세간의 주목을 받았었다.

4세대 투싼의 이런 파격적인 디자인을 완성한 핵심은 바로 전면부의 파라메트릭 쥬얼 히든램프라고 할 수 있다. 파라메트릭 쥬얼 히든램프는 팰리세이드와 쏘나타에 최초로 적용된 바 있는 ‘히든라이팅’ 기술의 완성형으로, 라디에이터 그릴과 헤드램프의 유기적인 연결을 이뤄낸 램프 기술력의 결정체라고 할 수 있다.

히든라이팅을 최초로 적용한 팰리세이드의 테일램프

펠리세이드의 테일램프 소등 상태

팰리세이드의 테일램프 점등 상태

현대자동차의 히든라이팅 기술은 팰리세이드의 테일램프에서 시작됐다

현대자동차가 히든라이팅 기술을 가장 먼저 적용한 차량은 플래그십 SUV인 팰리세이드다. 세로로 길게 뻗은 팰리세이드의 테일램프는 안쪽이 무광 크롬 가니시와 연결돼 있다. 평상시에는 입체감을 더하는 디자인적 요소로 보이지만 램프가 켜지면 미세하게 파인 홈 사이로 LED 불빛이 새어 나오며 은은하게 반짝인다. 이처럼 초기 히든라이팅은 테일램프에 조형미를 더하는 ‘가니시’의 역할을 극대화하는 기술로 소개됐다.

주간주행등에 히든라이팅 기술 활용한 8세대 쏘나타

8세대 쏘나타의 히든라이팅

쏘나타의 히든라이팅은 평범한 크롬 몰딩으로 보이지만, 미세한 구멍을 뚫어 램프 작동 시 은은하게 빛나도록 구성했다

히든라이팅 기술을 헤드램프에 적용한 첫 작품은 8세대 쏘나타다. 현대차의 새로운 디자인 철학을 반영한 8세대 쏘나타에선 크롬 가니시에 LED 램프를 숨기는 참신한 시도를 발견할 수 있다. 주간주행등 렌즈 안쪽에 크롬 표면 처리를 해 LED가 작동하지 않는 상황에서는 일반적인 크롬 가니시처럼 보이도록 만든 것이다.

쏘나타 히든라이팅 원리 기본구조를 설명한 인포그래픽으로 렌즈 그리고 크롬층과 이너렌즈 레이어의 영역별로 레이저컷팅 가공 밀도에 변화를 줘 그라데이션 효과를 더했다

영역별로 레이저컷팅 가공 밀도에 변화를 줘 그라데이션 효과를 더했다

크롬을 덧입혔음에도 빛이 외부로 발산되는 건 ‘레이저컷팅’ 공법이 있었기에 가능했다. 레이저로 크롬 코팅층에 미세한 구멍을 뚫어 빛이 통과할 수 있도록 만든 것이다. 헤드램프와 멀어질수록 어두워지는 그라데이션 효과는 가공 밀도(타공 숫자 조절)의 차이를 두어 구현했다. 8세대 쏘나타의 주간주행등은 히든라이팅 기술 적용으로 발광 면적이 넓어져 시인성이 높아졌다. 또한 6세대 쏘나타부터 디자인 정체성으로 자리잡은 사이드 크롬 가니시와 헤드램프의 연결을 한층 더 자연스레 구현할 수 있었다.

라디에이터 그릴과 헤드램프 디자인 통합한 더 뉴 그랜저 히든라이팅

더 뉴 그랜저 히든라이팅

더 뉴 그랜저는 파격적인 조형미와 더불어 최초로 라디에이터 그릴에 히든라이팅 기술을 적용했다

이후 현대차는 더 뉴 그랜저를 통해 히든라이팅 기술의 적용 범위를 넓혔다. 독창적인 그래픽으로 구성된 라디에이터 그릴 일부에 히든라이팅 기술을 심어 파격적인 디자인을 완성한 것이다. 게다가 헤드램프와 라디에이터 그릴의 경계선을 주간주행등 및 방향지시등으로 설정해 전면부 디자인의 유니크함을 강조했다.

더 뉴 그랜저의 주간주행등

파라메트릭 쥬얼 패턴으로 구성된 라디에이터 그릴 속, 더 뉴 그랜저의 주간주행등이 숨어있다

더 뉴 그랜저의 주간주행등은 렌즈 표면에 알루미늄을 얇게 입혀 소등된 상태에선 라디에이터 그릴의 파라메트릭 쥬얼 패턴과 완전히 동화된다. 히든라이팅 기술 덕분에 라디에이터 그릴 일부분이 헤드램프 기능을 소화하게 된 것이다.

그러나 더 뉴 그랜저의 히든라이팅은 쏘나타와는 달리 여러 가지 안전 요건을 충족해야 했다. 쏘나타의 히든라이팅은 디자인적인 측면에서의 역할이 도드라졌지만, 더 뉴 그랜저의 히든라이팅은 주간주행등은 물론 시인성이 무엇보다 중요한 방향지시등의 역할도 겸하기 때문이다. 아울러 현대차는 램프 자체의 내구성과 함께 충돌 안정성도 확보하는 등, 200여 개의 시제품 제작과 다양한 시행착오를 거쳐 그랜저의 히든라이팅을 완성했다.

미래적 디자인 위해 한 차원 더 진화한 4세대 투싼 히든라이팅

4세대 투싼 주행 모습

더 뉴 그랜저와 더불어 4세대 투싼 역시 헤드램프의 일부와 라디에이터 그릴이 완전히 융합한 형태를 지녔다

4세대 투싼은 비전 T의 공격적이면서도 미래적인 전면부 디자인을 완벽하게 재현했다는 점이 가장 큰 특징이다. 이번에도 비결은 히든라이팅이다. 투싼 역시 쏘나타, 더 뉴 그랜저처럼 히든라이팅 기술을 도입해 전례 없는 파격적인 디자인을 구현했다.

4세대 투싼 히든라이팅

램프를 작동하지 않은 상태에서 히든램프는 그릴 디자인에 완벽하게 녹아든다

투싼 역시 더 뉴 그랜저처럼 때에 따라 라디에이터 그릴이자 헤드램프의 일부가 되는 콘셉트를 적용했다. 다만 히든라이팅을 구현하는 방법은 조금 다르다. 4세대 투싼은 주간주행등의 면적이 더 뉴 그랜저 대비 다섯 배 정도 크다. 때문에 빛의 효과적인 투과를 위해 미세한 구멍을 뚫는 레이저컷팅 공법을 적용하면 소등 시 라디에이터 그릴과 이질감이 들 수 있고, 공정 소요 시간도 지나치게 길어진다.

모델별 히든라이팅 특성 비교 인포그래픽으로 8세대 쏘나타와 더 뉴그랜저는 렌즈에 표면처리 후 레이저컷팅을 수행하는 레이저 컷팅 공법을 이용하여 컷팅부를 통해 빛을 투과하는 방식으로 구현하였으며, 올 뉴 투싼의 경우 렌즈에 표면처리하는 반증착 공법을 활용하여 빛 일부만 투과하는 방식으로 구현되었다

현대차는 투싼 히든라이팅에 새로운 공정을 시도했다

따라서 현대차는 대형 사이즈 램프에 자연스러운 히든라이팅 구현을 위해 기존 기술의 핵심이었던 레이저컷팅 공법 대신 반증착 공법을 선택했다. 쉽게 말해 빛이 투과할 수 있을 만큼 렌즈 안쪽 표면에 마감 소재를 얇게 입히는 공법이다. 4세대 투싼의 주간주행등이 라디에이터 그릴과 하나처럼 보일 수 있었던 게 바로 이 반증착 공법 덕분이다.

4세대 투싼 히든라이팅 램프 구조인 하우징 그리고 리플렉터 LED 어셈블리 및 아우터 렌즈, 렌즈 브라켓과 가니시

널찍해진 램프 사이즈를 보완하기 위해 증착 소재를 니켈-크롬으로 변경했다

현대차는 새로운 공법을 적용함에 따라 그에 맞는 복합적인 신뢰성 검증과 개선을 진행했다. 램프 내/외부 열원에 의한 가상의 가혹한 환경조건을 설정해, 표면처리에 쓰이는 소재 별로 열팽창(Heat Expansion, 물체의 온도가 올라감에 따라 길이, 면적, 부피가 늘어나는 현상)에 의한 균열, 박리 등을 테스트했다. 이를 통해 가혹한 환경 조건도 견뎌낼 수 있는 표면처리 소재 기술을 완성했다. 결과적으로 내열 성능과 라디에이터 그릴에 사용되는 다크 크롬의 오묘한 색감 재현을 위해 니켈-크롬 소재를 적용했으며, 내구성과 색감을 모두 만족시켰다.

광원 제공 및 빛 반사로 광원 효율 극대화 하는 리플렉터&LED모듈과 내부 마감 소재 증착으로 히든 라이팅 효과를 부여하는 아우터 렌즈 비교

내부 증착으로 낮아진 투과율 극복을 위해 LED 모듈의 발광 성능을 한층 향상시켰다

렌즈에 소재를 덧입히면 자연스레 빛이 렌즈를 통과하는 투과율이 낮아지면서 램프의 효율이 떨어진다. 따라서 안전 법규 상의 밝기 기준을 만족하려면 램프의 성능을 보강할 필요가 있었다. 현대차는 니켈-크롬 코팅을 입히고도 적정 수준 이상의 밝기 성능을 구현하기 위해 LED에 공급하는 전력을 키우고, LED 유닛의 숫자도 늘렸다.

LED 모듈의 성능을 높인 덕에 LED에 안정적인 전력 공급과 시인성 확보가 가능해졌고, 간접광 방식의 리플렉터를 적용해 보석처럼 빛나는 램프 이미지도 완성했다. 게다가 안쪽 표면을 니켈-크롬으로 코팅(반증착)한 아우터 렌즈 구성으로 미점등 시에는 라디에이터 그릴과 동등한 이미지를 구현하고, 점등 시에는 주간주행등과 방향 지시등의 역할을 겸하게 되었다.

하지만 이처럼 전력량을 높이면 발열도 늘어나기 마련이다. 현대차는 이를 보완하고자 OHP(Over-Heat Protection) 기술을 도입했다. LED에 온도 센서를 장착해 램프 내부 온도가 지나치게 높아져 부품이 손상되는 걸 방지하기 위해서다. 만약 설정된 기준 온도를 초과하면 즉시 전력량을 낮춰 램프 모듈의 온도를 조절한다. 램프의 디자인과 기능, 그리고 내구성까지 모두 만족시키는 대비책인 셈이다.

4세대 투싼 테일램프 구조 하우징 그리고 백커버/LED 드라이빙 모듈 및 라이트 커트 렌즈 마지막으로 아우터 렌즈

라이트 가이드 하단에 위치한 LED의 빛이 라이트 커튼 렌즈를 타고 내려와 날개 형상의 그래픽을 형성한다

4세대 투싼은 테일램프에도 히든라이팅 기술을 적용했다. 가로로 길게 뻗어있는 테일 라이트 가이드 좌우 하단으로 여러 개의 삼각형 패턴이 나열된 부분이 바로 히든라이팅 콘셉트가 적용된 부분이다. 소등 시에는 회색 반투명 렌즈가 외부에서의 빛을 일부 차단해 히든라이팅 이미지를 구현한다. 그리고 LED가 빛을 발하면 라이트 커튼 렌즈가 빛을 균일하고 넓게 퍼뜨려 마치 수많은 삼각형들이 모여 날개를 펼치는 듯 강렬한 그래픽을 완성한다.

광원 제공 및 미점등 시 히든라이팅 효과를 구현하는 백커버&LED모듈과 반투명 렌즈 적용으로 날개 형상의 점등부를 구현한 아우터 렌즈 비교

회색 반투명 렌즈와 검정 색상으로 구성된 렌즈 및 백커버 부품이 히든라이팅 효과를 구현한다

다만 반증착 공법을 활용한 주간주행등과 구현 방법이 다르다. 테일램프의 아우터 렌즈는 투과율이 다소 낮은 반투명 렌즈와 검정 렌즈를 이중 사출해 제작한 것이 특징이다. 또한 내부 백커버 부품도 검정으로 통일해 히든라이팅 효과를 극대화했으며, 삼각형 패턴을 새겨 유니크한 디자인을 완성했다. 미점등 시에는 두 부품이 라이트 커튼 렌즈의 톤을 낮춰 삼각형 패턴을 감춘다.

주차된 4세대 투싼

적극적인 신공정 도입으로 히든라이팅은 짧은 시간에 꾸준히 진화하며 완성형 기술로 접어들었다

히든라이팅 기술은 새로운 반증착 공법 도입 덕분에 앞으로 적용 범위가 더욱 넓어질 것으로 예상된다. 특히 새 공법은 4세대 투싼과 같이 발광 범위가 넓은 부분에도 사용할 수 있어 주변 차량 및 보행자에게 불빛으로 정보를 전달하는 미래 자율주행차량에서도 활용될 가능성이 크다. 비전 T의 콘셉트를 히든라이팅으로 완성한 4세대 투싼의 사례를 통해 알 수 있듯, 아름다운 디자인이란 이처럼 기술의 진화를 통해 비로소 완성되는 것이다.

4세대 투싼 주간주행등 모듈 소등 상태

4세대 투싼 주간주행등 모듈 점등 상태

4세대 투싼 주간주행등 부품 가니시

4세대 투싼 주간주행등 부품 렌즈 브라켓

4세대 투싼 주간주행등 부품 아우터 렌즈

4세대 투싼 주간주행등 부품 리플렉터 /LED 어셈블리

4세대 투싼 주간주행등 모듈 분해

4세대 투싼 테일램프 모듈의 소등 상태

4세대 투싼 테일램프 모듈의 점등 상태

4세대 투싼 테일램프 점등