IABC 2021에서 나온 9가지 요점

1. 자동차 OEM 관리 감소 = 시장 출시 속도 향상
2. EV 모델은 ICE 모델보다 안전합니다
3. IIHS의 사이드 임팩트 2.0 정의 및 상황에 따른 조정
4. 익스트림 사이즈 BIW 구성품이 여기에 있습니다
5. 디지털 트윈으로 BIW 검증 공정 가속화
6. 벽이 얇은 자동차 구조물의 횡방향 충격 강도에 대한 빠른 계산
7. BIW 메트릭스에서 인상적인 이득을 얻는 방법: 2022 Honda MDX
8. 일체형 트럭에 Ford C2 플랫폼 적용: 2022 Ford Maverick
9. 최적화된 에너지 흡수: 2021 Nissan Rogue
   
   

IABC 요점 #1

Ford는 관리 절차를 줄여 20개월 더 빠르게 2022 Maverick을 개발했습니다

2022 Ford Maverick은 Ford 역사상 다른 어떤 차량보다 20개월 빠른 속도로 개발되었습니다. Ford의 기업 제품 수명 관리 부사장인 Jim Baumbick은 다음과 같이 설명합니다:

"...거의 안 알려진 이야기지만, 저희가 제품 승인에 사용했던 전통적인 형식인 선임 리더십 포럼의 95%를 건너뛰었습니다. 그리고 당사는 기본적으로 리더십이 매주 [한 번만] 등장하는 환경을 조성했습니다.

매주 금요일 2시간 동안만 가능했습니다, 만약 어떤 리더가 의견교환이나 상황보고를 원할 경우, 이 시간에 등장해서 일종의 업데이트 시간을 가졌습니다. 하지만 더 중요한 것은 [개발] 팀이 리더십 팀의 도움을 받아 [그 어떤 때보다 25개월 빠른 자동차 개발] 궁극적인 목표를 달성하는 데 필요한 사안을 설정했다는 것입니다.”

Maverick 가격은 $19,995 MSRP(!)에서 시작됩니다.

IABC 요점 #2

EV 모델은 ICE 모델보다 안전합니다

David Zuby for the 고속도로 안전 보험 연구소-고속도로 손실 데이터 연구소(IIHS-HLDI)의 David는 동일한 명판의 ICE 모델과 비교했을 때 전기 자동차(EV)가 갖고 있는 다음과 같은 특징에 대해 설명했습니다:

1. 더 낮은 보험 청구 빈도수.
2. ICE 모델과 동일한 수리 비용.
3. 신체 부상에 대한 청구 22% 감소.
4. 개인 부상 보호에 대한 청구 40% 감소(일명 “무과실” 보험).
5. 의료보험비 41% 감소.

IHS-HLDI의 결론： EV는 ICE 모델에 비해 보험 비용이 적게 듭니다.

그러나 EV는 충격을 받는 동안 다른 차량에 더 많은 손상을 입힐 수 있는데，그 이유는 더 높은（배터리）중량 때문일 수 있습니다. [SSAB는 자동차 설계자가 향후 EV 설계에서 이 문제를 어떻게 해결할 것인지 숙고했습니다.]

Zuby는 설명을 이어갔습니다: Chevrolet Bolt，Nissan Leaf 및 Tesla 모델 3 및 4 등은 해당 등급의 다른 ICE 모델들과(또한 해당되는 경우, 명판이 동일한 대응 모델들뿐만 아니라) 비교했을 때 매우 유리합니다. 통계적으로 의미 있는 데이터를 수집할 수 있을 만큼 충분히 오랫동안 시장에 나와 있던 Leaf의 사망자 수는 해당 등급의 ICE 자동차에 비해 낮습니다.

비충돌 화재 부문에서는 Ev와 ICE 차량 사이에 커다란 차이가 없습니다. 현재, 사고 후 화재 및 EV 사망자 수에 관한 결론을 도출할 만큼 데이터가 충분하지 않습니다: 사고 후 사망자 수는 (화재가 단독으로 가장 위험한 사안인 경우) EV의 경우 한 자릿수에 그칩니다.

IABC 요점 #3

사이드 임팩트 2.0 테스트: OEM 업체들은 높은 평가를 원합니다

Becky Mueller는 사이드 임팩트 1.0에서 2.0 테스트로 바뀌면서 갖게 된 가장 중요한 변화를 요약했습니다, 이때 IIHS-HLDI는 Ford Explorer처럼 중형 SUV의 크기와 모양에 일치시키기 위해 노력하고 있습니다. 2.0 테스트：

1. 이동식 변형 배리어(MDB), 일명 “충돌 카트”의 수직 임팩트를 50 km/h에서 60 km/h로 높임
2. MDB 중량을 1900 kg으로 높여 오늘날 주행하는 수많은 SUV와 트럭-업 트럭을 반영합니다. 속도 및 중량 변화는 새로운 IIHS의 사이드 임팩트 2.0 테스트가 1.0 테스트보다 82% 더 많은 에너지를 제공한다는 것을 뜻합니다.
3. MDB에 서스펜션을 추가하면 더욱 일관된 롤링이 가능합니다(예를 들어 바운싱 감소).
4. MDB에 있는 20년 된 배리어 면으로 업데이트하여 오늘날의 SUV 및 트럭-업 트럭 설계를 반영하여, 전체 높이를 높이고, 배리어는 더 두껍게 하며, 배리어 강성에 변화를 가져왔습니다.

IIHS-HLDI는 B 필러의 최대 침입으로 사망률을 효과적으로 추정할 수 있으며, 침입을 20 cm 줄이면 사망자 수가 25%까지 감소한다는 것을 발견했습니다.

15대의 소형 SUV를 대상으로 한 IIHS-HLDI의 초기 사이드 임팩트 2.0 테스트 결과: 단 3 cm(B-필러에서 더미 중심선까지，즉，양호하지 않음)에서 23 cm까지, “예외”(소형 여성 더미의 생존 공간으로 필요한 것 이상의 “양호함”)로 간주됨.

B-필러의 측면 충격 침입의 양이 적을수록, 생존 가능성이 높아지며, 이때 탑승자 골반까지의 거리가 주요 측정 기준이 됩니다. 미국 버지니아 앨링턴 소재 보험 기관，미국 버지니아주 Arlington，Safety-Highway Loss Data Institute，www.iihs.org.

또한，현재의 소형 SUV 설계가 머리와 상체를 잘 보호하였지만，하체 및 골반은 사이드 임팩트 2.0 테스트에서 확인된 바와 같이 일부 모델에서는 취약한 상태에 있어, BIW 설계에 있어 대책이 필요합니다.

우수한 경계(차트의 오른쪽)의 비율이 높아지면 상해 가능성이 줄어듭니다. "HIC"는 열로 인한 상해의 기준을 나타냅니다. 이미지 제공: 고속도로 안전 보험 연구소 - 고속도로 손실 데이터 연구소, 미국 버지니아주 앨링턴 www.iihs.org.

IIHS-HLDI에서 이전에 보고된 바와 같이，도어는 2.0 테스트에서 더 높은 변형을 나타내는 것으로 보입니다. IIHS-HLDI는 Top Safety Pick 2023에는 새로운 사이드 임팩트 2.0 테스트를 사용할 계획입니다.

IABC 요점 #4

새로운 "익스트림 사이즈”의 BIW 구성품은 자동차 툴링 및 조립을 간소화시킵니다

도어와 관련하여, Gestamp는 "오버랩 패치 블랭크 핫스탬핑된 도어 링” 제작을 위한 새로운 접근 방식을 갖고 있다”고 Paul Belanger는 말합니다. 이는 익스트림 사이즈 BIW 제품의 연속선상에 있으며, 여기에는 싱글 도어 링, 일체형 바닥 및 링 프레임이 포함되어 있습니다.

도어 링과 관련된 ”익스트림”의 목표는 BIW 부품 수를 줄이고, 생산과 조립을 간소화하며, 비용을 절감하고 안전성을 향상시키고, CO₂ 배출량을 줄이는 것입니다. 증가하는 안전 요구사항을 충족하도록 개발된 최적화된 도어 링의 경우，Gestamp는 익스트림 사이즈의 툴링을 이용하여 8개의 부품을 프레스 경화강(PHS으로 제작된 1개의 부품에 통합시켰습니다.

이 새로운 기술 솔루션을 통해 Gestamp는 RSW 블랭크를 중첩시킴으로써 간단한 저항점 용접 블랭크를 사용하여 시장에 완전히 새로운 대안을 제공하고 있습니다. Gestamp의 새로운 연속 생산 라인은 절제가 필요하지 않고, 그 대신 사내 스폿 용접을 사용하여 필요에 따라 블랭크와 용접을 손쉽게 조정할 수 있습니다. 최대한으로 통합된 도어 링 설계는 핵심 영역에서 강성을 개선하면서도 비용 효율적입니다.

Gestamp의 오버랩 패치 솔루션에서는 절제할 필요가 없으며, 용접 공정을 간소화시킵니다. 패치는 중요 부위의 강성을 향상시키기 위해 엔지니어링할 수 있습니다. 이미지 제공：Gestamp.

IABC 요점 #5

"버추얼 어셈블리 리퍼런스”를 통해 BIW 검증 공정을 가속화합니다

물리적인 부품이 도착하기 전까지 일반적으로 발견되지 않는 문제를 예측하고 예방하면서 공정을 검증하는 디지털 바디 인 화이트 조립 방법을 상상해 보십시오. 이것이 바로 Todd McClanahan이 버추얼 어셈블리 리퍼런스를 사용하는 AutoForm 어셈블리에 대해 설명한 것으로, 이를 디지털 트윈이라고 부를 수 있습니다.

버추얼 어셈블리 리퍼런스, 또는 VAR은 어셈블리를 지정된 공칭 정확도로 구동합니다. 이러한 새로운 목표 형상을 프로젝트의 엔지니어링 단계에서 초기에 발견하면 제조업체는 공구 수정을 여러 차례 반복할 필요가 없어, 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.VAR은 단일 부품과 전체 어셈블리 간의 관계에 대한 엔지니어의 이해도를 향상시켜 효과적인 설계 보상 전략의 일환으로 구성품에 대한 새로운 목표 형상을 생성할 수 있습니다. 목표는 개발 후반기에 부품 수정을 줄여 툴링 및 장비 비용을 절감하고, 조기에 "높은 성숙도"와 견고성에 도달하여, ,궁극적으로 리드 타임을 줄이는 데 있습니다.

IABC 요점 #6

벽이 얇은 자동차 구조물에 대한 신속한 평가 방정식

Ford와 Altair Engineering은 3점 굽힘 하중이 가해질 때 멀티 셀 박막 구조의 횡방향 충격 강도를 빠르게 추정하기 위한 새로운 방정식을 함께 제시했습니다. 이들의 목표는 다양한 설계 구성을 신속하게 평가할 수 있는 유용한 도구를 만드는 것이었습니다.

이 방정식은 박판 좌굴의 기본 구조 역학 원리를 기반으로 하며, 박막 다중 셀 구조의 기하학적 제약을 나타내기 위해 경험적 요인들로 보완되어 있습니다. 벽이 얇은 섹션의 최대 횡방향 충격 강도를 예측하기 위한 이러한 반경험적 방정식은 물리적 시험 및 유한 요소 시뮬레이션 모델로부터 수집된 데이터로 검증되었습니다.

IABC 요점 #7

2022 Honda MDX： BIW 메트릭스에서의 인상적인 이득

IABC 2021에서 모든 자동차 OEM 업체들이 거듭 거론하는 주제와 같이, Honda는 혁신적인 BIW 설계와 고강도 재료의 조합을 통해 최고의 충돌 등급을 목표로 하고 있습니다. 전반적인 재료의 경우，2022 MDX 재설계는 60.9%의 고장력강과 8.8%의 알루미늄을 특징으로 하며 MDX가 다음을 달성할 수 있도록 지원합니다:

• 상부 하중 경로 축방향 크러시에서 68% 증가
• 하위 프레임 하중 경로 제어 굽힘에서 29% 증가
• 사이드 실 하중 용량에서 34% 증가
• A-필러 하중 용량에서 10% 증가

더 낮은 대시를 위한 새로운 1.0 mm 780T MPa AHSS 강종으로 3.3 kg（이전 1.2 mm 590Y 패널 대체）을 절감하는 동시에 탑승 공간에 대한 충돌 침입을 줄입니다.

필러와 사이드 실에 부하를 분산시키도록 설계된 새로운 도어 인트루젼 빔은 사이드 임팩트의 에너지 흡수를 향상시킵니다. 빔들은 차체 구조와 중첩되어，하중을 구조물에서 낮게 있는 차체로 직접 전달합니다. 그 결과，탑승 공간으로의 B-필러 침입은 34% 감소됩니다.

2022 MDX에는 1500 MPa 프레스 경화강（PHS）의 맞춤형 레이저 용접을 특징으로 하는 4피스 도어 링이 있습니다. 23 m의 고성능 구조 접착제를 사용하여 차체 강성을 향상시킵니다. (다른 IABC 발표자인 Henkel은 용접된 차량 대 용접/접착제로 결합된 차량에 관한 광범위한 테스트 데이터를 발표했으며, 이때 피로 내구성을 높이는 동시에 차체 강성과 금속 구조물의 에너지 흡수가 개선되었으으로 보여 주었습니다.) 이러한 모든 차체 강성 노력으로 인해 MDX는 핸들링 반응，NVH 및 승차감의 개선을 위해 전반적인 비틀림 강성을 32% 개선하는 결과를 낳았습니다.

IABC 요점 #8

2022 Ford Maverick: 일체형 트럭에 C2 플랫폼 적용

2022 Ford Maverick 픽업 트럭은 빠른 개발과 더불어 수많은 새로운 차체 설계 혁신을 선보입니다.

우선 Ford는 기존의 C2 플랫폼을 최대한 사용했습니다. 그러나 완전히 새로워진 Maverick 일체형 트럭 박스 후면 바닥은 후면 레일 구조，브리징 킥업 및 사이드 실 확장부，플랫 박스 로드 플로어，후면 실 보강재 및 테일게이트 구경용 D-필러 보강재에 새로운 디자인을 적용했습니다.

Maverick의 트럭 상자와 캡 사이의 전환은 전형적인 단체에서 볼 수 있는 레일 전환보다 더 극단적입니다. 새로운 "레일 안의 레일" 설계는 레일을 두 개의 스탬핑으로 분할합니다. 1）레일의 필요한 깊이를 허용하고，2）섹션의 안정성을 향상시키며，3）후면 레일과 캡 후면 실 사이의 조인트를 최적화합니다. Maverick 박스의 상반부와 캡 통합으로 인해 상자 상단 레일의 내부와 외부가 C-필러 구조에 유입되었습니다.

2022 Ford Maverick은 전 세계의 안전 표준을 충족할 수 있는 글로벌 차량입니다.

초고장력강은 재료 강도와 충돌 에너지 관리를 통해 차실을 보호하기 위해 전략적으로 다양한 다른 소재와 결합해서 사용되었습니다. Ford는 지난 몇 년간의 정면 충돌 요구 사항이 심각하고 복잡한 모드로 진화함에 따라，다양한 방향에서 충돌 부하를 효율적으로 처리할 수 있는 프론트 엔드를 개발해야 할 필요성이 대두되고 있다는 점에 주목하고 있습니다.

이에 대응하여, Ford는 3차원 하중 경로（3DLP）전략을 개발하여 프론트 엔드 서브시스템(샷건，레일，하위 프레임）을 활용하여 다양한 오버랩에서 수직으로, 또한 프론트 엔드를 거쳐 충돌 에너지를 관리합니다. 3DPL은 구조적 서브시스템을 적시에 배치하여 충돌 펄스 최적화를 도모하고, 모든 방향에서 에너지 관리를 개선할 수 있도록 모든 프론트 엔드 하위 시스템을 연결합니다.

IABC 요점 #9

2021 Nissan Rogue: 최적화된 에너지 흡수

2021 Nissan Rogue는 드래그 계수（Cd）에서 총 5%의 감소를 달성하며, 이는 부분적으로 에어 커튼（세그먼트 우선 -1% Cd），3D 타이어 디플렉터（-5% Cd），액티브 그릴 셔터，언더바디 커버，최적화된 리어 엔드(리어 스포일러/램프 조합）및 최적화된 A-필라 형태에 기인합니다.

2021 Rogue의 수동 안전 설계는 UHSS를 활용하며，열간압연된 보론강을 사용하여 배출량과 안전 요건뿐만 아니라 질량의 균형을 맞추기도 합니다. 바닥 빔에 있는 다중 하중 경로는 탑승자로부터 충격력을 멀리 분산시키는 데 도움이 됩니다. Rogue는 또한 더 나은 축방향 하중 분배를 위해 매끄럽게 연결된 새로운 플랫폼을 특징으로 하며 최적화된 에너지 흡수를 제공합니다. Rogue의 에너지 흡수 펜더와 후드 구조는 보행자 머리의 충격을 완화시키는 한편 에너지 흡수 패드는 다리의 충격을 줄여줍니다.

2021 국제 자동차 차체 회의의 주요 결론

1. HS，AHSS 및 UHSS 강종은 새로운 차체 설계에 계속해서 더 많이 사용되고 있습니다.
2. 핫스탬핑된（PHS）강이 BIW에 더 많이 사용되고 있는 것으로 나타났습니다.
3. IIHS의 사이드 임팩트 2.0 테스트 결과 일부 차량의 경우 B 필러 침입을 낮추고 높은 도어 변형을 줄이기 위해 몇몇의 설계 대책이 필요합니다.
4. 이제 도로에서 EV는 해당 대응 제품보다 더 안전하며, 보험료도 더 적게 들 것입니다.