기술혁신 성공사례 - (주)디에스시 조찬기 연구소장
기술혁신 성공사례는 기업의 연구책임자 인터뷰를 통해 성공프로젝트를 기술혁신 측면에서 살펴봅니다.
▲ 조찬기 연구소장 (주)디에스시
공동 작성_ 남정호 전무(㈜INI R&C), 이정선 전문작가(프리랜서)
자동차는 단순한 운송수단을 넘어 취미생활의 공간이 되고 있으며, 나아가 사용자의 사회적 지위를 보여주는 도구로까지 자리매김하고 있다.
이처럼 자동차의 위치가 변화될 수 있었던 것은 더 편리한 기능, 더 빠른 속도, 더 편안한 승차감 등을 위해 자동차를 이루는 각종 부품과 소재에 있어 지속적인 기술개발이 있었기 때문이다.
이의 대표적인 부품 중 하나가 자동차 시트로 자동차 인테리어에서 운전자, 승객과 직결돼 있어 그 역할과 기능이 매우 강조되고 있다.
자동차 시트는 외부의 충격으로부터 인체의 손상을 최소화하기 위해 견고하여야 하며, 차량 수명에 맞는 내구성도 겸비하여야 한다.
또한 운전자의 장시간 운전 중 허리에 느껴지는 피로감을 해소하고 다양한 운전자의 신체 구조에 맞추어 허리 지지력을 조절할 수 있는 편의 장치가 요구된다.
그래서 시간이 가면 갈수록 새로운 아이디어와 기술경쟁이 치열한 분야이다. 단순히 사람이 앉는 의자의 용도를 넘어서 마치 침대처럼 과학으로 점차 진화하고 있는 것이다.
이러한 가운데 럼버 서포트(Lumbar Support)가 자동차 시트의 핵심 부품으로 떠오르면서 주목받고 있다.
허리에 가해지는 압력을 지지하여 장시간 운전 시 피로감을 덜어주는 일등공신이기 때문이다.
40년 전통의 시트 프레임 전문 업체
지난해 7월, 제28주차 iR52 장영실상은 허리 지지장치인 럼버 서포트를 국산화한 중소업체 디에스시에 돌아갔다.
1979년 설립되어 시트 프레임 전문 업체로 성장해온 디에스시는 국내 최고의 산업기술상인 장영실상 수상으로 다시 한번 품질과 기술력을 인정받았다.
디에스시는 자동차 시트를 이루는 핵심인 시트 프레임 및 관련 부품을 제작하는 업체로, 미국, 유럽, 중국, 인도 등 세계 7개국에 15개 공장을 가진 글로벌 기업이다.
창사 이래 지금까지 자동차 시트 프레임 분야만을 사업화하여 세계 최고 수준의 시트 프레임 업체로 성장하였다.
시장 변화에 빠르게 적응하는 유연한 체계와 사고, 끊임없는 기술개발을 통해 안전하고 안락한 자동차 시트 개발을 지속하고 있다.
럼버 서포트 개발 배경 및 제품 성과
차량용 럼버 서포트는 과거 대형 고급차에만 적용되는 고가의 편의장치였으나 최근에 이르러서는 고객만족을 위해 중형 이하 소형차에까지 확대·적용되고 있는 자동차 시트의 핵심부품이다.
그러나 해외 메이저 2개 업체가 원천 특허를 무기로 세계 시장의 95% 이상을 점유함으로써 기술 장벽이 매우 높은 아이템이었다.
거기에 독점에 따라 가격이 비싸고 국내 차량별 특성에 맞는 최적화된 제품 설계 등에 어려움이 많아 국산화 개발 필요성이 높은 부품이다.
이에 디에스시는 특허맵 작성을 통한 원천 특허 분석과 그동안 축적된 노하우를 이용하여 서스펜션 & 허리 지지가 융합된 독자 메커니즘을 개발하였으며, 해외 메이저 업체의 제품 대비 원가 및 중량을 획기적으로 낮추면서도 성능은 월등한 고감성 럼버 서포트를 개발하게 되었다.
기존 럼버 서포트 부품은 철제 사각형 구조에 가로로 늘어져 있는 와이어(스프링)가 있어 충격을 완화하고 힘을 분산시키는 원리로 되어있으나 지지성을 높이기 위한 목적에만 급급해 강성 보강에 우선순위를 두고 설계되어 상단부의 컴포트성이 부족한 단점이 있었다.
하지만 디에스시 제품은 컴포트성 개선을 위하여 컴포트 매트의 형상을 격자구조로 개선함과 동시에 프레임 조립부를 와이어 타입에서 인장스프링 조립구조로 개선하여 최전방 돌출 시 발생하던 상단부 컴포트성 부족 현상을 개선하는 구조로 개발하였다.
또한 럼버 서포트의 전원 공급 장치인 액추에이터 제조에 들어가는 부품의 수를 줄여 원가를 외국 경쟁사 대비 20%가량 줄이고, 제품 중량도 경쟁사 제품보다 35% 가량 가볍게 개발하였다.
럼버 서포트는 매년 10% 이상 성장률이 예상되는 제품인 만큼 매출 또한 상승세를 타고 있다.
디에스시는 지난해 550여억 원의 매출을 올린 데 이어 2021년 국내 시장의 50%를 점유할 것으로 예상된다.
또한 2021년 해외 시장 규모의 10% 달성을 목표로 중국, 인도 및 선진국 시장의 영업활동을 진행 중이다.
개발 성공 요인
자동차 실내 공간에 놓여 있는 부품 중 사람과 가장 밀접한 부분은 자동차 시트로 도심에서의 교통정체가 늘어나고 운전자들이 차 안에서 보내는 시간이 늘어나면서 좌석의 편의와 안락함이 더욱 중요해지고 있다.
포드자동차에 따르면 평균적으로 운전자는 하루에 101분을 차에서 머물고 있는데, 50%의 운전자가 하부 척추 통증을 호소하고 있으며 이것은 두통을 유발하는 주요 요인이기도 하다.
이에 따라 파워 시트, 자세 보정기능 등 시장 트렌드 및 소비자의 기호를 반영한 시트 개발이 경쟁적으로 이루어지고 있다.
이에 맞추어 자동차 시트 프레임 분야 또한 빠른 시장 변화와 고객의 요구(다양한 차종별 맞춤 제품)에 대해 적기에 대응할 수 있는 기술과 유연한 체제가 필요하다.
디에스시는 이러한 업의 특성에 대응할 수 있도록 유연한 개발 체제, 다양한 연구개발 지원 시스템 등을 통해 시트 프레임 분야에서 세계적인 업체로 성장하게 되었다.
물론 그 과정에서 어려움도 많았다. 해외 메이저 업체가 가지고 있는 원천 특허를 회피하기 위해 연구소 연구원 전원이 매주 주말까지 반납하며 브레인스토밍 워크숍에 참여해 주었고, 이를 통해 독자 메커니즘을 구상해낼 수 있었다.
하지만 시제작 제품에서 만족했던 내구시험 테스트를 양산화하는 과정에서 불만족스러운 부분이 발생하기도 했다.
결코 간과할 수 없다는 판단 아래 새로운 목표를 수립했다. 국내 자동차 회사에서 요구하는 럼버 서포트의 한계 내구 스펙 대비 1000% 이상 만족하는 제품으로 개선해야 하는 높은 목표를 수립한 것이다. 결과는 성공적이었다.
글로벌 NO. 1 제품을 만들어 내겠다는 연구원들의 의지가 있었기에 핵심부품의 재질 변경 및 최적화 설계변경과 검증 과정을 통해, 어떤 악조건에서도 성능을 발휘할 수 있는 제품을 개발할 수 있었다.
그럼 지금부터 럼버 서포트 개발을 성공으로 이끈 차별화 포인트는 무엇인지 함께 살펴보도록 하자.
(1) 아이디어의 적극적인 실행
자동차 시트 분야는 예전에 비해 제품에 대한 트렌드가 자주 변화하고 있으며, 시장에서 요구하는 눈높이 또한 상당히 높은 편이다. 그래서 일반 좌석과는 달리 차별화된 다양하고 혁신적인 제품이 요구된다.
빠른 기술개발 변화와 다양한 고객의 요구에 대응하는 제품개발을 위해 디에스시는 제품개발 아이디어를 적극 수용하는 연구개발 문화를 가지고 있다.
즉 제안된 제품개발 아이디어는 가능한 실행하도록 권장하고 있다.
실패를 하더라도 거기에서 얻는 것이 있고, 트렌드 변화가 빠르고 고객의 요구가 다양하므로 지금에는 맞지 않더라도 나중에 활용될 수 있는 부분이 생기기 때문이다.
이번에 개발한 럼버 서포트도 2009년에 나왔던 아이디어를 다시 활용하여 적용한 부분이 있다.
당시에는 제품에 적용되지 않았지만 현재 개발 제품에 적용하면서 제품 완성과 더불어 특허를 회피할 수 있는 요소를 제공하였다.
브라질에서 가장 혁신적인 기업이자 가장 일하고 싶은 기업으로 알려진 캔 제조업체 '브라질라타(Brasilata)'의 경우를 예로 들어보자.
강철용기 제조업은 일찌감치 사양길에 들어섰지만 이 회사의 제품의 75%는 특허로 보호받거나 최근 몇 년 새 개발된 신제품들이다.
그 비결은 현장 직원들의 아이디어를 적극 채용하는 데 있다. 이처럼 아이디어 흐름이 자유롭고 현장 아이디어가 즉각 반영돼 실행되는 조직은 그렇지 못한 조직과 실적 수준이 확연하게 갈리게 된다.
당연히 전자의 경우 직원들은 더 높은 행복감을 느끼고, 일을 즐기며, 더 적극적으로 일하게 되고 회사의 성과 또한 올라가게 된다.
디에스시의 경우 혁신적인 제품개발을 위해 연구원의 아이디어를 적극적으로 실행해보도록 하고 있다.
다양한 아이디어의 실행은 금전적, 프로젝트 관리 관점으로는 단점도 있지만 아이디어의 실행으로 창의력을 높여 끊임없는 제품 혁신의 기반이 되고 있으며, 이를통해 선두업체와 어깨를 나란히 할 수 있는 기회를 얻게 되었다.
(2) 아이디어 실행 개발 환경 구축(아이디어 실행 플랫폼)
몸소 체험하는 것이 백문이 불여일견이듯 디에스시는 연구소 내에 아이디어를 직접 실행할 수 있는 다양한 개발 환경 플랫폼을 갖추고 있다.
개발 비용과 기간 단축을 위해 50종의 CAD/CAE/Test 소프트웨어를 보유하고 있으며, 실제로 제품 구현을 위한 작업장과 자동차 시트 벤치마킹용 제품 구비를 해놓고 있다.
또한 시제품 테스트를 위한 각종 테스트 장비를 갖추고 있어 제품의 신뢰성을 직접 확인해 볼 수 있도록 하고 있다.
사람이 자동차 시트에 앉게 되면 신체가 받는 하중이나 압력이 신체 부위 별로 다 다르기 때문에 각 신체부위에 따른 시트의 경도를 다르게 적용해야 승차감이 높아지는데 이는 직접 구현해보고 테스트를 해봐야 알 수 있는 부분이 많기 때문에 디에스시가 제공하는 기술개발 실행 플랫폼은 이러한 것을 직접 느낄 수 있게 한다.
또한 아이디어를 실제로 구현해봄으로써 아이디어의 실제 구현 시 어떠한 문제가 발생하는지를 체험하고 또 이를 통해 새로운 아이디어를 발굴하기도 한다.
또한 연구소 내에는 이와 별도로 휴식할 수 있는 공간도 갖추어 놓고 있으며, 휴식하면서 간단한 운동을 할 수 있도록 당구장과 탁구장도 구비해놓고 있다. 이를 통해 창의적 아이디어 발산이 더욱 잘 되는 효과를 가져오고 있다.
(3) 고객과 밀접한 제품개발 프로세스 구축
디에스시는 고객(자동차 업계)의 신제품 개발 프로세스와 연계된 제품개발 프로세스를 운영하고 있다.
디에스시가 아무리 좋은 제품을 개발하더라도 고객의 신차 개발과 연계되지 않으면 기술사업화로 연결되기가 어렵기 때문에 제품개발에 대한 일정은 고객의 일정과 연계하여 진행하고 있다.
이를 위해 항상 고객의 니즈를 청취하고 신제품에 대한 개발 일정을 교환하면서 제품개발을 진행하고 있다.
어떤 때는 촉박한 일정을 제시하는 고객의 요구를 맞춰주기 위해 주말까지 반납해가며 납기를 지켜주면서 상호 간의 신뢰를 높여나가는 등 밀착된 협력 체계를 구축하고 있다.
그림 5에서 보는 것처럼 디에스시는 각 단계별로 추진해야 할 항목을 구체화하여 관리하고 있으며, 전체적인 신제품 개발 일정은 고객의 신차 개발 일정과 철저히 연계해 진행하고 있다.
시트 테크(Seat-tech) 시대의 도전
자동차 한 대를 만드는 데 약 2만 개의 부품이 필요하다. 몇 가지라도 빠지거나 잘못되면 완전한 모습의 자동차가 될 수 없고, 심지어 생명까지 위협하게 된다.
이처럼 수많은 부품 중 사람과 가장 가까운 것은 바로 시트라는 사실이다. 시트는 사람이 직접 보고 만지고 살을 댈 수 있는, 가장 많이 교감하는 부품이다.
운전을 포함해 차 안에서 이뤄지는 대부분의 행위는 시트에 몸을 맡긴 상태로 이뤄진다. 또한 시트는 자동차 내부에서 가장 큰 공간을 차지해 분위기를 좌우한다.
자동차 업체들은 숨은 공간을 찾고, 더 똑똑한 시트를 만들기 위한 ‘시트 테크(Seat-tech) 전쟁’을 피할 수 없다.
자동차 시트 기술 발전 가능성은 아직도 무궁무진하다. 현재 자동차 시트 시장은 다양한 자동차 메이커와 부품업체들이 서로 치열하게 신기술, 신기능을 개발해 적용하고 있다.
단순한 기능에 만족하지 않고 보다 새로운, 보다 재미있는 기능, 상상 속에서나 존재했던 기능의 시트 기술들이 점차 적용되는 추세라고 할 수 있다.
이는 미래 자동차 시트에 많은 기회요인이 숨어있다는 증거인 동시에 직원들의 아이디어를 촉진하고 실행하는 체제를 갖춘 디에스시가 세계 선두업체로 우뚝 설 수 있는 기회를 제공할 것이다.
앞으로 디에스시가 창의적인 아이디어를 통한 선행적인 연구 수행을 통해 자동차 시트의 발전을 선도할 수 있는 회사로 거듭나기를 기대한다.
