차량 설계 원칙 및 과정 설명

차량 디자인

자동차는 출시되기 전까지 설계부터 제조까지 수많은 단계를 거칩니다. 그중에서도 차량 설계 단계는 가장 복잡하고 많은 시간과 노력이 필요한 단계입니다. 이 단계에서 실수를 하면 막대한 비용 손실로 이어질 수 있기 때문에 완벽해야 합니다. 

차량 디자인은 차량의 기능적 요소와 미적 요소를 구체화하는 과정입니다. 이는 전체 차량 개발 과정의 핵심 부분이며, 아이디어 구상, 스케치, 3D 모델링, 프로토타입 제작 등이 모두 자동차 디자인 과정에 포함됩니다. 

표면 곡률부터 바퀴 기능, 곡선 형태부터 포장에 이르기까지 다양한 디자인 원칙을 준수하지 않으면 모든 요소를 ​​하나로 통합하는 것은 혼란스럽고 어려울 수 있습니다.

신속한 프로토타입 제작, 금형 제작 및 맞춤형 생산이 필요할 때, CNC 가공 서비스보다 더 나은 솔루션은 없습니다. 프로린테크저희 서비스의 유연성, 속도 및 정확성은 타의 추종을 불허하며 귀사의 차기 차량 디자인 프로젝트에 매우 유용할 것입니다.

차량 디자인이란 무엇인지 자세히 살펴보겠습니다. 

 

차량 디자인이란 무엇을 의미하는가?

차량 설계는 음향, 미학, 내구성, 안전, 지속가능성, 공기역학 등 다양한 요소를 아우르는 다학제적 과정입니다. 이는 여러 지역에 흩어져 있는 수많은 엔지니어들이 참여해야 하는 복잡한 작업입니다. 

많은 사람들이 차량 설계와 차량 제조를 혼동하는 경향이 있는데, 이 두 가지는 완전히 다른 개념입니다. 설계는 제조에 앞서 이루어지며, 최적화된 제품을 만들기 위한 지침 요소를 제공합니다. 

차량 디자인 승인은 여러 단계를 거쳐야 하는 까다로운 과정입니다. 잠재 구매자의 요구를 반영하기 위해 내외부 디자인 수정은 불가피하며, 최신 트렌드와 첨단 기술 솔루션을 접목하여 다른 브랜드와의 경쟁력도 확보해야 합니다. 

이는 모든 차량 설계의 핵심 요소들을 나타냅니다. 고려해야 할 다른 요소로는 성능과 에너지 효율성 등이 있습니다. 

그러므로 이 과정에 기계공학, 산업디자인, 전자공학 등 여러 분야가 관여하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 

이 과정은 복잡하고 여러 관계자가 관여하기 때문에, 작업을 간소화하고 비용을 절감하는 데 유용한 도구들이 있습니다. 시뮬레이션을 위한 CFD와 설계를 위한 CAD는 차량 설계자들이 사용하는 도구의 한 예입니다.

차량 설계의 주요 원칙

모든 차량 설계는 최종 제품의 최적의 안전성, 효율성 및 기능성을 보장하기 위해 여러 규칙 또는 원칙을 준수해야 합니다. 여기서는 표면 곡률, 숄더, 평면도 곡률 및 패키징을 포함한 원칙을 사용하여 자동차를 설계하는 방법을 살펴보겠습니다.

자동차 설계와 관련된 시제품 제작 및 맞춤형 가공은 이러한 원칙을 준수해야 하며, 특히 이러한 서비스가 차량 부품 제조를 지원하기 위한 경우 더욱 그러합니다. 

다음은 가장 두드러진 차량 설계 원칙입니다. 

• 표면 곡률

인체의 외형은 그 사람의 건강 상태를 가늠하는 척도가 아닙니다. 자동차 역시 마찬가지로, 곡선은 아름다운 디자인을 나타내는 지표입니다. 자동차의 모든 부품과 특징은 주행 성능을 향상시키기 위해 곡선으로 설계되어야 합니다. 

처음에는 그렇지 않았습니다. 80년대에는 각진 디자인의 자동차가 대세였지만, 90년대 이후로는 상황이 완전히 달라졌습니다. 

80년대와 90년대 자동차 디자인 비교

곡선 디자인의 도입은 주로 공기역학적 성능 향상을 위한 전 세계적인 디자인 요구사항에 따른 것이었습니다. 

도로 위의 모든 현대 자동차는 특유의 곡선미를 가지고 있습니다. 곡선 디자인을 만드는 것은 훨씬 쉽습니다. 자세히 살펴보면, 곡선 디자인이라고 생각되는 자동차조차도 실제로는 곡선 형태를 띠고 있습니다. 아래 사진의 사이언 xB가 좋은 예입니다.

2008년형 사이언 xB

• 어깨

차량 디자인에서 '캣워크' 또는 '숄더'라는 용어는 차량 측면 창문 바로 아래에 있는 표면이나 선을 가리킵니다. 자동차 디자인 원칙은 이 부분을 가능한 한 수평으로 만드는 것이지만, 차량 후면에서는 약간 위쪽으로 올라갈 수도 있습니다. 

• 평면도 곡률

평면도 역시 모든 차량에 대해 표준적인 모양이나 곡선을 가지고 있습니다. 요즘에는 스타일링이 큰 역할을 하지만, 이러한 디자인의 근본적인 기능은 공기역학적 성능 향상입니다. 

자동차의 평면 곡률

곡선은 주로 차량 상단, 즉 앞유리와 창문이 있는 부분에서 두드러지게 나타납니다. 차량 후면으로 갈수록 이러한 곡선이 완만해지는 형태를 보이는 경우가 많습니다. 

앞유리의 경우, 제조업체는 수평면에 대한 권장 각도(최소 30도)를 준수해야 합니다. 

• 웨지와 젤리빈 

쐐기형 자동차 디자인 개념은 자동차의 단면이 칼날 모양이어야 한다는 것을 시사합니다. 이러한 디자인 기준의 주된 동기는 공기역학적 성능을 향상시켜 공기 저항을 줄이는 것이었습니다. 

웨지형 레이아웃은 1980년대에 엄청난 인기를 누렸지만, 그 시대 말에 이르러서는 점차 시들해지는 듯했다. 

쐐기형 디자인

젤리빈 모양의 차량 디자인이 등장했는데, 이는 차량의 단면이 젤리빈처럼 생겼다는 것을 의미합니다. 

젤리빈 디자인

현대적인 디자인은 대부분 이 두 가지를 변형한 것으로, 기아 EV6와 BMW i4에서 볼 수 있습니다. 

• 포장 – 지정된 치수 내의 구성 요소

자동차 설계 제약 조건으로서 패키징은 모든 구성 요소가 정해진 치수 내에 들어맞아야 함을 의미합니다. 설계자는 탑승자와 엔진을 비롯한 모든 핵심 구성 요소를 신중하게 고려해야 합니다. 

포장 원칙

이러한 구성 요소들의 통합은 안전을 비롯한 여러 요인에 의해 좌우됩니다. 이 때문에 차량은 패키징하기 가장 복잡한 제품 중 하나이며, 특히 신모델 출시를 목표로 하는 제조업체에게는 엄청난 과제입니다. 

• 휠

바퀴는 안전, 편안함, 기능성에 지대한 영향을 미치기 때문에 차량 설계에 있어 매우 중요한 요소입니다. 크기 외에도 바퀴의 비스프링 질량은 모든 설계자에게 필수적인 고려 사항입니다.

차량은 어떻게 설계하나요? 단계별 설계 과정

차량 디자인에는 원칙이 있고, 따라야 할 표준적인 디자인 단계가 있습니다. 디자인 과정은 차량 스케치 또는 도면으로 시작됩니다. 그 후 패키징, 3D 모델링, 점토 모델링, 재료 선택 등의 단계를 거칩니다. 

이 과정은 일반적으로 많은 피드백 메커니즘을 거치므로 단계가 여러 번 반복될 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 

다음은 기본적인 차량 설계 단계를 좀 더 자세히 설명한 것입니다. 

시장 조사  

자동차 제조사는 초기 스케치나 도면을 작성하기 전에 신차 홍보를 위해 막대한 비용을 들여 마케팅 활동을 펼칩니다. 이 단계에서 수많은 질문들이 제기되고, 이에 대한 해답을 찾아야 합니다.

사람들은 이 제품을 새롭고 흥미로운 제품으로 여길까요? 판매 포인트는 무엇일까요? 다음 단계로 넘어가기 전에 이러한 질문들에 대한 답을 찾아야 합니다.

스케치 및 드로잉

예술가들은 온갖 아이디어를 떠올리고 그것들을 종이에 옮겨 적습니다. 아이디어는 수백 가지에 달할 수도 있습니다. 결국 이러한 아이디어들의 교류를 통해 정말 매력적이고 독창적인 작품이 탄생하고, 이는 다음 단계로 나아가는 발판이 됩니다. 

차량 스케치

모델링 단계

오늘날의 모델링 단계는 전통적인 수작업과 최첨단 디지털 방식을 모두 활용합니다. 기술이 자동차 디자인 모델링에 많이 도입되었지만, 인간의 손길에서 나오는 의도와 감성을 따라잡을 수는 없습니다. 따라서 대부분의 기업은 이 두 가지 방식을 조화롭게 결합하려고 합니다. 

자동차의 3D 모델

엔지니어링 개선 및 프로토타입 제작 

디지털 모델이 완성되면 차량 설계 프로세스는 엔지니어링 결과물 도출 및 프로토타입 제작 단계로 진행됩니다. 엔지니어는 구상된 차량의 실현 가능성 또는 실용성을 확인해야 합니다. 

그들은 차량의 공기역학, 안전성, 인체공학 및 기타 여러 측면을 철저히 검사합니다. 이 단계에서 차량의 프로토타입이 제작될 수도 있습니다. 

테스트 

모든 신형 차량은 시제품 단계에서 수많은 테스트를 거칩니다. 제동 테스트, 충돌 테스트, 등판 테스트 등 일반적인 테스트를 통해 모든 규정을 완벽하게 준수하는지 확인합니다. 

자동차 충돌 테스트

제조 

이러한 설계 프로세스가 승인되면 제조업체는 차량의 본격적인 생산에 들어갈 수 있습니다. 다양한 부품 공급업체가 이 과정에 참여합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 자동차 부품 제조: 초기 자동차를 위한 솔루션콘셉트카 디자인이 옛 시대의 느낌을 담고 있다면 말이죠. 

차량 생산 과정은 대개 모든 부품이 제대로 작동하는지 확인하기 위해 소량 생산으로 시작됩니다. 이후 생산이 계속되어 완성된 차량은 국내외 고객에게 인도됩니다. 

자동차 공장

 

품질 좋고 비용 효율적인 차량 설계 결과를 위한 팁

본문에서 이미 살펴본 바와 같이, 콘셉트카 디자인은 까다롭고 시간이 오래 걸리며 비용도 많이 드는 과정입니다. 모든 제조업체의 목표는 비용 절감이므로, 프로세스를 최적화하는 방법을 아는 것이 필수적입니다. 

공정 자동화, 검사 강화, 고객에 대한 정확한 파악, 그리고 빈번한 설계 테스트는 제조업체들이 항상 효과를 보는 몇 가지 접근 방식입니다. 성공적인 자동차 설계의 비결에 대한 자세한 내용을 아래에서 살펴보겠습니다.

컨셉트카 디자인 프로세스 자동화

자동화는 공정에서 발생하는 인적 오류를 최소화하고 모든 과정을 가속화하는 탁월한 방법입니다. CNC 가공 및 제품 조립의 정밀도를 보장하여 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다. 

거기에 다른 CNC 기계의 종류 이 프로세스에 적용됩니다. 

적절한 재료 선택

재료는 전체 공정 비용에 영향을 미칠 수 있으므로 이는 또 다른 중요한 고려 사항입니다. 미적 감각, 기능성, 비용 및 내구성을 최적으로 균형 있게 제공하는 재료를 살펴보십시오. 

고객 식별

목표 고객과 그들의 의견을 파악하는 것은 최고의 차량 디자인을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 최상의 자동차 디자인 아이디어를 구상할 때는 항상 사용자를 염두에 두세요. 

강화된 공정 검사

설계 결함은 여러 단계에서 발생할 수 있지만, 자동차 콘셉트 설계의 모든 단계에서 강화된 검사를 통해 최소화할 수 있습니다. 이는 이미 많은 부분이 진행된 후에 발생하는 제품 리콜보다 훨씬 쉽고 비용도 적게 듭니다. 

차량 검사

비용 효율적인 프로토타이핑

시제품 제작 비용은 상당한 부담이 될 수 있지만, 제조업체가 비용을 절감할 수 있는 부분이기도 합니다. 예를 들어, 고품질의 컴퓨터 지원 설계(CAD) 도구가 있다면 물리적인 시제품을 제작할 필요가 없습니다. 

물리적 프로토타입을 사용해야 하는 경우에도 비용을 최소화할 수 있는 방법이 있습니다. 예를 들어, 3D 프린팅은 비용 효율적인 방법 중 하나입니다. 

자동차 산업에서 품질과 비용 효율성을 고려한 제품 설계를 위한 도구는 훨씬 더 많습니다. 더 많은 아이디어를 얻고 싶으시다면 Boda의 유능한 팀과 상담해 보세요. 

또 다른 흥미로운 읽을거리: 전문 엔지니어링 부품으로 차량 연료 시스템을 최적화하세요

Boda의 최고급 차량 디자인 프로토타입 및 부품

자동차 설계용 CNC 가공은 이 글에서 강조된 원칙들을 반드시 고려해야 합니다. 이는 시제품 제작, 부품 생산, 심지어 양산에도 적용됩니다. 차량의 부품과 구성 요소는 특히 곡률, 패키징, 웨지 형상과 같은 설계 원칙에 부합해야 합니다. 

예를 들어, CNC 제조 서비스는 엔진, 서스펜션 시스템, 자동차 내부 및 변속기 시스템용 부품이 포장 요건을 준수하는지 확인해야 합니다. 

다음 기사에서 자동차 시스템에 대한 자세한 내용을 확인하세요. 

전문 엔지니어링 부품으로 차량 연료 시스템을 최적화하세요, 

플라이휠이 어떻게 자동차에 부드러운 동력을 공급하는지 알아보세요

프로린테크는 이러한 원칙이 적용되는 부품을 설계하고 CNC 가공할 때 특정 요구 사항을 철저히 준수합니다. 저희 팀은 풍부한 경험을 보유하고 있을 뿐만 아니라, CNC 가공 서비스 뿐만 아니라 차량 설계 프로세스에 대해서도 완벽하게 이해하고 있습니다. 

당사는 시제품과 부품이 항상 차량 설계 표준을 준수하도록 함으로써 도로 안전과 차량의 전반적인 완성도를 보장하고, 이를 통해 가격 대비 가치를 제공합니다. 

언제든지 연락 주시면 신속하게 답변드리겠습니다. 맞춤 가격 견적 CNC 가공 시제품 및 부품에 대한 정보입니다. 저희 웹사이트의 다른 글도 읽어보세요. CNC 가공 완벽 가이드 저희 서비스에 대한 자세한 내용은 여기를 클릭하세요. 

 

요약하자면 

자동차 디자인은 소비자의 자동차 디자인 아이디어, 엔지니어링 요구 사항, 그리고 최신 기술 발전을 결합하는 다면적인 과정입니다. 자동차 제조 과정은 사용자의 감성을 사로잡을 뿐만 아니라 시각적으로 매력적이고 기능적이어야 합니다.

최고의 자동차 부품 및 시제품 제조업체들은 이 사실을 알고 있으며, 처음부터 끝까지 차량 설계 원칙을 준수합니다. 

Boda는 경쟁력 있는 가격으로 시장 및 사용자 중심의 프로토타입과 CNC 가공 솔루션을 지속적으로 제공합니다. 지금 바로 문의하세요. 저희 전문가와 상담하세요 자세한 내용은!

 

자주 묻는 질문

자동차 디자인 과정은 얼마나 걸리나요?

자동차를 설계하는 데는 오랜 시간, 심지어 몇 년이 걸릴 수도 있습니다. 

자동차 디자인에서 중요한 요소는 무엇인가요?

자동차 디자인에서 중요한 요소는 안전성, 인체공학적 설계, 연비, 그리고 시장 요구 사항입니다. 미적인 측면과 실용성 또한 매우 중요한 요소입니다. 

자동차에서 CCC는 무슨 뜻인가요?

자동차에서 CCC는 "중국 강제 인증"을 의미하는 품질 마크입니다. 중국에서 판매되는 모든 제품에는 이 인증이 필수적입니다. 

자동차를 디자인하는 데 몇 명이나 필요할까요?

자동차 설계는 기계 공학부터 디자인까지 여러 분야가 복합적으로 관여하기 때문에 참여 인원이 상당할 수 있습니다. 하지만 정확한 인원수는 설계 프로젝트의 규모에 따라 달라집니다.