[광명=뉴스핌] 김승현 기자 = 기아가 세계에서 가장 유용한 전동화 모빌리티 '더 기아 PV5'(The Kia PV5)의 개발 과정과 핵심 기술을 공개했다. PV5는 기아가 차세대 모빌리티 방향성의 하나로 진행 중인 PBV(Purpose Built Vehicle, 목적기반차량) 전략 모델이다.

전통적 산업사회의 상징인 양산형 모델이 아닌 고객 각자의 필요와 사용 목적에 맞게 다양한 응용이 가능한 수요 맞춤형 모빌리티 모델을 지향한다. 기아는 자사의 PBV를 Platform Beyond Vehicle(차량 그 이상의 플랫폼)으로 명명하고 있다.

기아는 지난 22일 경기 광명시 아이벡스 스튜디오에서 '더 기아 PV5 테크 데이(Tech Day)'를 개최하고, PV5의 차별화된 상품성과 실사용자 중심의 기술 혁신 사례를 소개했다.

PV5는 기아 최초의 전동화 전용 PBV로 쾌적한 패밀리카부터 캠핑카, 업무용 차량까지 다양한 용도에 맞춰 하드웨어와 소프트웨어가 유연하게 확장되는 실용성을 갖췄다.

기아는 PV5의 본질을 '고객의 다양한 용도에 완벽히 대응하는 맞춤형 모빌리티'로 정의하고, 철저한 시장 조사와 함께 실제 고객을 차량 개발 과정에 직접 참여시켰다.

그 결과 1000여 개에 달하는 사용자 시나리오를 수립하고 검증해 실질적이고 유의미한 혁신을 구현하며, 세상에서 가장 유용한 전동화 모빌리티를 완성했다.

주석하 연구개발본부 MSV프로젝트3실 상무는 "미래 모빌리티의 시작을 연 PV5는 개발 초기부터 고객과의 적극적인 소통을 통해 공간 최대화, 확장성, 연결성을 아우르는 혁신을 구현했으며 이는 기아 전 부문의 역량과 긴밀한 협업이 이룬 성과"라며 "앞으로도 고객의 목소리를 바탕으로 PV5의 상품성과 완성도를 지속적으로 높여나갈 것"이라고 말했다.

◆ PBV 전용 개발 프로세스 적용해 개발 초기부터 고객 의견 적극 반영

기아는 PV5에 'PBV 전용 신상품 개발 프로세스'를 최초로 적용해 차량 개발 초기 단계부터 고객의 목소리를 적극 반영했다.

PBV 전용 신상품 개발 프로세스는 시장 요구에 따라 다품종 차량을 유연하게 개발하기 위한 체계로, 세밀한 시장 조사와 고객 인터뷰를 바탕으로 폭넓은 사용자 시나리오를 수립하고, 주요 타깃 소비자와 국내외 기업 고객을 개발 초기부터 직접 참여시켜 실사용 기반의 검증을 강화한 것이 핵심이다.

특히 1000여 개에 달하는 사용자 시나리오를 수립한 뒤 관련 법규와 통계 자료를 면밀히 검토하고, 일반 소비자와 기업 고객은 물론 공공기관과 지자체 담당자까지 참여시켜 입체적인 검증 과정을 거쳤다.

기아는 PV5 개발 초기 '현대차그룹 UX 스튜디오 서울'에 PBV 테스트 벅(Test Buck, 사용성 검증용 모형)을 전시하고, 다양한 고객을 초청해 사용자 경험 콘셉트와 시나리오에 대한 반응을 세심하게 점검했다.

또한 교통약자 이동 차량 개발 과정에서는 휠체어 이용자와 장애인 택시 운영 관계자에게 개발 중인 차량을 직접 체험할 기회를 제공하고, 이들의 실제 사용 경험에서 도출된 개선 의견을 적극적으로 청취했다.

이를 바탕으로 최적의 차량 제원을 설정하고 ▲누구나 쉽게 승하차 할 수 있는 낮은 2열 스텝고 ▲카고룸 내 작업 편의를 향상시키는 최대 181cm 실내고(하이루프 기준) ▲다양한 용품의 손쉬운 장착을 돕는 '기아 애드기어'와 'L-Track 패키지' ▲긴 휠베이스에도 좁은 길 주행과 주차가 수월한 '5.5m 회전 반경' 등을 구현해 한정된 제원 안에서 가장 이상적인 설계를 완성했다.

이와 함께 국내외 기업 고객과 특장 업체를 대상으로 하는 고객 참여 행사인 'PBV 파트너스 데이'를 정례화하고, 2022년과 2023년 두 차례에 걸쳐 개발 중인 PV5를 공개해 상품성, 디자인, 소프트웨어 솔루션 등 전반에 대한 다양한 의견과 제안을 수렴했다.

이 행사에는 국내, 유럽, 북미, 아중동, 일본 등 전 세계 100여 개 고객사가 참여해 모빌리티, 물류, 배송, 유틸리티 등 각자의 비즈니스 관점에서 PV5의 개발 방향성을 함께 모색했으며, 기아는 이 같은 협업을 통해 PV5의 개발 방안을 구체화함과 동시에 지속 가능한 협력 기반을 다졌다.

◆ PBV 특화 개발, 총소유비용 최소화, 생태계 구축 목표로 상품성 고도화

기아는 고객별 실제 주행 환경과 차량 활용 목적을 면밀히 분석해 PV5의 제원과 라인업을 구성하고 ▲PBV 특화 개발 ▲총소유비용(TCO, Total Cost of Ownership) 최소화 ▲PBV 생태계 구축이라는 3대 개발 전략을 중심으로 고객 요구사항을 체계적으로 반영했다.

기아는 PV5 패신저 모델의 시트 배열을 '2-3-0', '1-2-2', '2-2-3' 등으로 다변화하고 카고는 컴팩트, 롱, 하이루프 등 세 가지 모델로 운영하면서 공간 활용성을 극대화하는 설계와 다채로운 편의 사양 및 내구성이 뛰어난 소재 적용을 통해 이동, 운송, 레저 등 고객의 다양한 일상과 비즈니스를 지원한다.

또한 차량 구입부터 운용까지 전 단계에서 발생하는 총소유비용을 최소화하기 위해 부품 공용화율을 극대화하고, 모터 및 배터리 시스템을 용도에 맞게 최적화해 가격 경쟁력을 높였다.

이 외에도 히든 타입 LED 헤드램프와 3분할 범퍼를 적용해 경미한 충돌 시 부품 손상을 최소화했으며, 차체, PE 시스템 등의 내구 성능을 기존 승용차보다 강화해 유지비용 절감에도 기여한다.

기아는 하드웨어와 소프트웨어 양측에서 확장 가능한 PBV 생태계 기반을 마련하기 위해 AAOS 기반의 PBV 전용 인포테인먼트 시스템을 적용해 ▲플레오스 앱 마켓(Pleos App Market)을 통한 서드파티(제3자) 앱 지원 ▲컨버전 차량 제어 등 다양한 기능과 서비스를 제공하고, 오픈소스 기반 플랫폼인 ▲기아 애드기어와 ▲루프랙 마운트 홀 ▲L-Track 등을 활용해 고객이 용도에 따라 맞춤형 차량을 편리하게 구현할 수 있도록 했다.

아울러 'PBV 컨버전 센터'를 통해 전문적이고 효율적으로 컨버전 모델을 개발 및 생산하고, '컨버전 포털 시스템' 등으로 외부 협력사와 상생할 수 있는 구조를 만들어 PBV 생태계를 구축해 나갈 예정이다.

이 밖에도 PV5는 고객 요구에 맞춰 실내공간 확보에 유리한 2995mm의 긴 휠베이스를 갖추면서도 5.5m의 회전 반경을 구현해 좁은 골목 주행이나 주차 시 편의성을 향상시켰으며 ▲2세대 페달 오조작 안전 보조(PMSA) ▲워크 어웨이 락 ▲펫 모드 등 최신 안전·편의 사양도 함께 적용했다.

◆ IMA 기반의 E-GMP.S 적용해 실내 공간 극대화하고 차량 성능 최적화

PV5에 최초 적용된 PBV 전용 전동화 플랫폼 'E-GMP.S'는 차세대 개발 체계인 '통합 모듈러 아키텍처(IMA, Integrated Modular Architecture)'를 기반으로 PBV 잠재 고객의 사용 환경을 고려해 극대화된 실내 공간과 최적화된 성능 구현을 목표로 개발됐다.

IMA는 주요 부품과 시스템을 모듈 단위로 표준화함으로써 개발 효율성과 상품 경쟁력을 동시에 확보한 것이 특징이며, 이에 기반한 E-GMP.S는 표준화된 언더바디, 구동 시스템, 서스펜션 등으로 구성된 공용 드라이브 모듈 위에 용도에 따라 다양한 라이프 모듈을 유연하게 조합할 수 있도록 설계됐다.

기아는 PV5의 실내 공간 극대화를 위해 PE룸 내부 부품을 최적으로 배치해 부피를 최소화하고 운전석을 기존 MPV 대비 전방으로 이동시키는 한편, 전방 다중 골격 구조를 적용해 충돌 에너지 분산 효과를 극대화함으로써 안전성까지 높였다.

또한 배터리를 물리적 충격으로부터 보호하기 위해 전륜 서브프레임으로 배터리 보호 구조를 적용하고 180mm의 높은 배터리 지상고를 확보했으며, 배터리와 측면 차체 사이에는 충분한 여유 공간을 구성했다.

아울러 170K·150K급 핫스탬핑과 150K급 롤포밍 등 초고장력강을 주요 부위에 확대 적용해 차체 강성을 강화함으로써 충돌 시 승객 공간 변형을 최소화하고 배터리 보호 성능을 한층 높였다.

서스펜션의 경우 넓은 실내 공간과 저상화 플로어를 구현하기 위해 전륜 더블위시본과 후륜 CTBA(Coupled Tortion Beam Axle)를 적용하고, 설계 및 성능을 최적화해 PBV 고객의 다양한 요구에 대응했다.

전륜 더블위시본은 인슐레이터 일체형 모듈 브라켓 구조 적용으로 조립 공정을 단순화해 정비 편의성을 향상시켰으며, 후륜 CTBA는 내구성과 주행 성능 동시 확보를 위해 ▲듀얼 범프 스토퍼 ▲비선형(부등피치) 스프링 ▲분리형 CTBA 부싱 등 신규 부품을 적용했다.

듀얼 범프 스토퍼는 방지턱이나 요철 통과 시 두 개의 스토퍼가 각각 주행 성능과 내구 성능을 높이고, 비선형 스프링은 다수 승객 탑승이나 중량물 적재 시 후륜 차고 처짐을 방지한다.

분리형 CTBA 부싱은 하나의 특성을 가진 고무를 승차감용과 내구용으로 분리해 내구성은 물론 정숙한 승차감을 구현한 것이 특징으로, 패신저 모델 전용 사양으로 적용돼 후석 탑승객의 만족도를 높인다.

이와 함께 PV5에는 고객의 사용 환경을 고려해 최적화한 최고출력 120kW(163마력), 최대토크 250Nm(25.5kgf·m)의 모터·인버터·감속기 일체형 표준 구동모터 시스템이 탑재되며, 표준 배터리 케이스 2종을 기반으로 셀투팩(CTP, Cell to Pack) 기술이 적용된 NCM 71.2kWh, 51.5kWh, LFP 43.3kWh 등 3종의 배터리 시스템이 제공된다. LFP 배터리는 해외 시장 전용으로 운영된다.

◆ 신개념 설계·생산 방식 '플렉시블 바디 시스템' 적용해 바디 확장성 확보

기아는 '레고 블록처럼 조립하는 바디'라는 새로운 설계 및 생산 개념을 적용한 '플렉시블 바디 시스템'을 PV5에 최초로 도입했다.

플렉시블 바디 시스템은 차체, 도어·테일게이트 등 무빙 부품, 외장과 내장의 주요 부품을 모듈화해 다양한 사양을 유연하게 개발·생산하는 PBV 특화 기술로, 다품종 차량 개발에 최적화된 설계 유연성과 생산 효율성뿐만 아니라 구조적 안정성, 정비 편의성까지 동시에 확보한 것이 특징이다.

PV5는 전면부와 1열 구조를 전 모델에 공통 적용하고 1열 이후 구조는 리어 오버행, 테일게이트, 쿼터 글라스 등을 모듈 단위로 구성해 최대 16종의 바디를 유연하게 조합할 수 있는 체계를 갖췄다.

기아는 지난달 계약을 시작한 ▲패신저(롱) ▲카고 롱(3도어/4도어)을 비롯해 ▲카고 컴팩트(3도어/4도어) ▲카고 하이루프(3도어/4도어) 등 총 7종의 기본 바디를 우선적으로 선보일 계획이다.

이 중 카고 롱은 카고 컴팩트의 '리어 오버행 모듈'을 뒤쪽으로 이동시키고 전장을 늘리기 위한 '롱바디 모듈'을 추가해 제작되며, '쿼터 글라스 모듈' 및 '테일 게이트 모듈' 교체만으로 패신저 바디로 전환이 가능해 높은 호환성과 유연성을 자랑한다.

기아는 바디의 확장성과 더불어 안전성 및 정비 편의성까지 고려해 PV5에 '조립형 후측방 어라운드 가니쉬'와 '외골격 환형 구조'를 함께 적용했다.

D필러 이후 차체 외측에 적용되는 후측방 가니쉬는 차량의 전장·전고와 용도에 따라 다양한 크기와 형상, 차별화된 디자인으로 구현 가능하며, 세 조각으로 구성돼 충돌이나 스크래치 발생 시 손상 부위만 간편하게 교체할 수 있어 정비 효율성과 비용 절감에 기여한다.

또한 조립형 가니쉬 구조를 바탕으로 차체 골격을 외측까지 두껍게 확장한 '외골격 환형 구조'를 구현해 차체의 구조적 안정성과 NVH 성능을 향상시켰으며, 롱바디 모델은 이 구조를 리어 오버행 연장 부위(롱바디 모듈)와 후측방(리어 오버행 모듈)에 이중 적용한 '외골격 듀얼 환형 구조'로 설계해 차체 강성을 더욱 강화했다.

아울러 D필러 전방의 차체 외측에는 2열 슬라이딩 도어 및 쿼터 글라스 유무에 따라 구분되는 스틸 패널을 단 2종의 금형으로 생산해 다양한 바디에 적용할 수 있어 개발 및 생산 효율성까지 극대화했다.

◆ 혁신적인 공간과 다양한 실내 구성 바탕으로 맞춤형 사용자 경험 제공

PV5는 전장 4495mm(컴팩트), 4695mm(롱·하이루프)로 일반적인 준중형급 크기임에도 ▲2995mm의 긴 휠베이스 ▲운전석 전방 배치 ▲저상화 플로어 설계 등을 통해 대형 차급 수준의 실내 및 적재 공간을 제공한다.

PV5 패신저는 2-2-3 모델 기준으로 3열 좌석에서도 1000mm 이상의 헤드룸과 레그룸을 확보해 일반 승용차 2열에 준하는 넉넉한 공간감을 제공하며, 2열 슬라이딩 도어는 스텝고 399mm, 열림량 775mm로 설계돼 어린이, 노약자, 휠체어 이용자, 짐을 든 승객까지 누구나 편리하게 승하차할 수 있도록 했다.

트렁크 용량은 2-3-0 모델 기준 1,330ℓ로 2열 시트 폴딩 시 최대 3,615ℓ까지 확장되고, 동승석 시트를 적재 공간으로 대체한 모빌리티 서비스 특화 모델(1-2-2)의 경우 해당 공간에 여행용 캐리어를 3개까지 적재할 수 있다.

PV5 카고는 419mm의 낮은 후면 적재고를 바탕으로 컴팩트·롱은 1520mm, 하이루프는 1815mm 수준의 카고룸 실내고를 구현해 상하차나 차량 내부 작업 시 편의성을 향상시켰다.

카고 롱은 최대 4,420ℓ, 하이루프는 최대 5,165ℓ의 적재 용량을 제공하며, 하이루프에는 격벽 슬라이딩 도어와 동승석 팝업 싱킹 시트를 적용한 '워크스루' 옵션을 적용해 운전자가 차량 밖으로 내리지 않고도 실내에서 카고룸으로 편리하게 이동할 수 있도록 했다.

기아는 '기아 제뉴인 액세서리(Kia Genuine Accessories)' 사양으로 패신저 2-3-0 모델에 2열 폴딩 시 풀 플랫 공간을 제공하는 '러기지 평탄화 데크'를 운영해 차박과 레저 활동에 적합한 실내 환경을 제공하며, 카고 모델에는 부피가 큰 화물이나 팔레트 적재가 가능하도록 설계된 '카고룸 평탄화 플로어'를 운영해 고객의 다양한 요구를 충족한다.

이 밖에도 고객 의견을 적극 반영해 ▲운전석 크래시패드 상단 트레이 및 내부의 충전용 C타입 USB 단자 ▲플로어 및 도어 스커프 트레이 ▲대용량 도어 트레이 ▲센터페시아 슬라이딩 트레이 ▲카고 전용 1열 시트 후방 멀티 수납 공간 등 동급 최고 수준의 수납 공간을 마련했다.

◆ 전문성과 효율성 겸비한 PBV 컨버전 전략 통해 무한한 라인업 확장 지원

기아는 PBV 전용공장 '화성 EVO 플랜트' 인근에 구축한 '기아 PBV 컨버전 센터'와 'PBV 컨버전 개발 프로세스'를 통해 완성차 수준의 품질과 상품성이 확보된 컨버전 모델을 개발 및 생산하고, '컨버전 포털 시스템'과 '도너 모델'을 운영해 외부 컨버전 생태계도 지원한다.

기아는 PBV 컨버전 개발 프로세스를 새롭게 정립해 PV5 기본 모델의 개발 초기부터 다양한 컨버전 모델의 개발 계획과 디자인 방향성을 수립했으며, 필수적인 컨버전 요소들을 사전에 점검해 기본 모델 설계에 반영했다.

이러한 선제적 설계를 바탕으로, PV5 패신저 및 카고 등 기본 모델의 차체에는 홀, 너트, 브라켓 등 전용 마운팅 구조가 적용돼 PBV 컨버전 센터에서 별도의 추가 작업 없이도 필요한 부품을 안전하고 신속하게 장착할 수 있으며, 컨버전 전용 기능 구현을 위한 제어기와 와이어링 하네스 등도 기본 설계에 포함됐다.

기아는 향후 PBV 컨버전 센터를 통해 ▲오픈베드 ▲레저와 휴식에 최적화된 '라이트 캠퍼' ▲패신저 고급화 모델 '프라임' ▲내장탑차 ▲냉동탑차 등 다양한 컨버전 모델을 선보일 예정이다.

기아는 이와 함께 컨버전 포털 시스템을 운영해 외부 협력사가 컨버전을 안전하고 효율적으로 수행할 수 있도록 컨버전 기술 가이드와 차량 데이터를 제공하고 연구소의 기술 지원까지 연계한다.

아울러 컨버전 과정에서의 불필요한 시간과 자원 낭비를 최소화하고 가격 경쟁력을 높이기 위해 '도너 모델'을 운영한다.

도너 모델은 시트와 트림류 등 불필요한 부품들을 사전 제거한 상태로 출고되며, 전력 포인트, 컨버전 전용 제어기, 인포테인먼트 시스템 연동 기능 등을 탑재해 외부 협력사가 보다 손쉽고 안정적으로 컨버전을 수행할 수 있도록 돕는다.

기아는 다음 달 PV5 패신저 2-3-0과 카고 롱 모델의 국내 고객 인도를 시작하고, 올 4분기 유럽 출시를 기점으로 글로벌 시장에 PV5를 순차적으로 전개할 계획이다.

kimsh@newspim.com