KIDO Sports

MotoGP와 같은 최고 수준의 모터사이클 레이싱에서는 바이크가 시속 360km를 넘는 속도로 주행하는 것이 일반적입니다. 이러한 환경에서 레이싱 헬멧의 설계는 단순히 생명을 보호하는 역할에 그치지 않습니다. 헬멧은 라이더의 공기역학적 특성에도 직접적인 영향을 미치며, 경기 동안의 안정성, 공기 흐름, 진동 그리고 피로도까지 좌우합니다.

Monster Energy Yamaha 소속 MotoGP 라이더 알렉스 린스는 Scorpion Sports와의 인터뷰에서 다음과 같이 말했습니다. "헬멧은 라이더의 퍼포먼스를 좌우하는 매우 중요한 요소입니다. 헬멧은 머리에 완벽하게 맞아야 하며, 라이더가 착용했을 때 편안함을 느낄 수 있어야 합니다." 

린스가 선택한 헬멧은 ScorpionEXO입니다. ScorpionEXO는 MotoGP 경기에 요구되는 최고 수준의 모터사이클 헬멧 안전 규격인 FIM2 인증을 획득한 전 세계 단 5개 헬멧 브랜드 가운데 하나입니다. 대한민국의 KIDO Sports가 설계하고 제조하는 ScorpionEXO 헬멧은 컴팩트한 쉘 크기와 경량 구조를 갖춘 제품으로 세계적인 명성을 얻고 있으며, 이러한 특성은 장거리 주행 시 라이더의 피로를 최소화하는 데 기여합니다. 

현재 KIDO Sports는 풀페이스, 오프로드, 어드벤처 카테고리를 포함하여 30종이 넘는 ScorpionEXO 헬멧 모델을 전 세계에 공급하고 있습니다. 이 제품들은 프로 레이서뿐 아니라 일반 출퇴근 라이더와 장거리 투어링 라이더까지 폭넓은 고객층을 대상으로 하고 있습니다그러나 모터사이클 헬멧 시장에서 기존 제품보다 더 가볍고, 더 안전하며, 더욱 뛰어난 기술력을 갖춘 제품을 개발하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. KIDO Sports는 혁신을 지속적으로 추진하면서도 엔지니어링 개발 역량을 이에 맞추기 위해 Dassault Systèmes 솔루션을 도입하기로 결정했습니다. 

KIDO Sports가 추진하고 있는 가장 야심찬 개발 프로젝트 가운데 하나는 EXO-COM입니다. EXO-COM은 DynaMESH 연결 기술(블루투스 오디오 스트리밍 및 음성 통신 지원)을 적용한 스마트 헬멧 일체형 통신 시스템입니다. 

EXO-COM은 레저 및 투어링 라이더들이 그룹을 이루어 주행하는 동안 서로 지속적으로 연결된 상태를 유지할 수 있도록 지원합니다. 그러나 헬멧에 전자장치를 탑재하는 것은 완전히 새로운 수준의 엔지니어링 과제를 수반합니다. 

KIDO Sports 신사업부   하드웨어팀 김기영 이사는 다음과 같이 설명합니다. "안테나 성능은 안테나의 위치와 방향, 그리고 주변 소재의 특성에 따라 달라집니다. 인증 과정의 후반부에서 전자기 간섭 문제가 발견되면 제품 출시 일정 전체가 지연될 수 있습니다." 

EXO-COM은 KIDO Sports가 다쏘시스템 솔루션에 대한 투자를 확대하면서 가장 먼저 혜택을 받은 제품 가운데 하나입니다. 회사는 3D 모델링을 위한 CATIA와 시뮬레이션을 위한 SIMULIA를 도입했습니다. CATIA는 EXO-COM 개발의 기반을 제공하여 엔지니어들이 통신 하드웨어를 헬멧 설계에 통합할 수 있도록 지원합니다. 또한 SIMULIA를 활용하면 물리적 시제품을 제작하기 전에 개발 초기 단계에서 전자기 성능을 평가할 수 있습니다. 

김기영 이사는 다음과 같이 말합니다.  "설계 단계에서 EMI 시뮬레이션을 통해 안테나 방사 패턴을 검증하고 다중 안테나 간섭 여부를 확인함으로써, 디지털 시뮬레이션 기반 설계 역량이 없던 과거의 개발 경험과 비교할 때 물리적 시제품 제작 횟수를 줄이고 글로벌 인증 대응 속도도 향상될 것으로 기대하고 있습니다." 

이러한 기능은 여러 개의 안테나가 동시에 동작하는 EXO-COM의 DynaMESH 기술에서 특히 중요한 의미를 갖습니다.  김기영 이사는 다음과 같이 덧붙였습니다. "이제는 시제품 제작 이전 단계에서 최적의 안테나 배치와 간섭 문제를 해결할 수 있게 되었으며, 이를 통해 과거에는 달성하기 어려웠던 수준의 통신 품질을 확보할 수 있게 되었습니다." 

EXO-COM 개발을 지원한 동일한 디지털 접근 방식은 KIDO Sports의 전체 헬멧 제품군 개발 방식에도 변화를 가져오고 있습니다. KIDO Sports의 홍철호 연구소장은  다음과 같이 설명합니다. "다쏘시스템 소프트웨어를 도입하기 이전에는 헬멧 하나를 개발하는 데 상당한 엔지니어링 노력이 필요했습니다." 그는 이어서 다음과 같이 말합니다. "설계팀은 대부분의 작업을 2D 환경에서 수행했기 때문에 쉘, EPS 내피, 통풍 시스템, 착용 패드 등 여러 구성품으로 이루어진 복잡한 3차원 헬멧 형상을 시각적으로 이해하기 어려웠습니다. 
 
 또한 각 구성품 간 설계 의도를 일관되게 유지하는 작업은 많은 시간이 소요되었으며 오류가 발생하기도 쉬웠습니다." 

현재 KIDO Sports의 엔지니어들은 헬멧 외부 쉘 형상, 내부 EPS 구조, 통풍 시스템, 착용감 최적화에 이르기까지 모든 요소를 CATIA를 활용하여 3차원으로 설계하고 있습니다. 착용감 설계는 아시아인을 위한 전용 사이즈를 포함하여 다양한 두상 형태를 고려해야 합니다. CATIA의 파라메트릭 설계 기능은 설계 변경이 발생하면 관련된 모든 구성 요소에 변경 사항이 자동으로 반영되도록 지원합니다. 이를 통해 과거 설계 변경 시 반복적으로 수행해야 했던 많은 재작업이 제거되었습니다.   

홍철호 연구소장은 다음과 같이 말합니다. "현재 우리는 30종이 넘는 제품군을 높은 수준의 설계 일관성과 개발 효율성으로 관리할 수 있게 되었습니다.” 그는 이어서 다음과 같이 덧붙였습니다. "파라메트릭 모델링을 활용하면서 신규 제품이나 기존 제품의 개선 모델을 준비하는 데 필요한 시간이 이전 개발 방식과 비교하여 약 30% 단축되었습니다." 

KIDO Sports는 가상 시험을 도입하면서 제품 검증 방식 또한 크게 개선했습니다. 과거에는 새로운 헬멧을 설계할 때마다 수백 차례의 물리적 충격 시험을 수행해야 했습니다. 양산에 앞서 300~500개의 시제품을 제작하고, 모든 제품에 대해 충격 시험을 완료해야 했습니다.   

홍철호 연구소장은 다음과 같이 설명합니다. "모터사이클 헬멧의 물리적 시험과 금형 수정 실패에 따른 비용만으로도 전체 개발비의 약 50%를 차지했습니다. "그는 이어서 다음과 같이 말합니다. "안전 규격이 변경될 때마다 그동안 축적해 온 엔지니어링 노하우는 사실상 무용지물이 되었고, 더 많은 시제품을 제작하고 폐기해야 했습니다. 또한 시험 조건을 엄격하게 관리하더라도 물리적 시험만으로 일관된 검증 결과를 얻는 것은 항상 어려운 과제였습니다." 

유럽의 모터사이클 헬멧 안전 규격이 ECE 22.05에서 보다 강화된 ECE 22.06으로 개정되면서 KIDOSports는 더욱 큰 압박에 직면했습니다. 새로운 규격에 대응하기 위해 회사는 제한된 기간 안에 ScorpionEXO 전 모델에 대한 설계 변경과 재인증을 완료해야 했습니다. 홍철호 대표는 당시를 회상하며 다음과 같이 말합니다. "마감 기한을 맞추기 위해 엔지니어들과 관리자들이 밤을 새워가며 작업해야 했습니다." 

자동차 산업에서 18년간 근무한 경험이 있는 홍철호 연구소장은, 물리적 시제품 중심의 개발 방식이 더 이상 지속 가능하지 않다는 사실을 일찍부터 인식하고 있었습니다. 그는 다음과 같이 말합니다. "이전 직장에서 글로벌 자동차 완성차 업체들이 물리적 충돌 시험 중심의 개발 방식에서 시뮬레이션 기반 개발 방식으로 전환하는 과정을 직접 경험했습니다."  이어 그는 다음과 같이 설명합니다. "저는 이러한 전환이 KIDO Sports에도 반드시 필요하다는 확신을 갖게 되었습니다." 

KIDO Sports는 다쏘시스템의 국내 파트너인 ISPARK와 협력하여, SIMULIA의 구조 충격 해석과 전자기 성능 분석 기능을 활용하는 시뮬레이션 우선 개발 체계를 구축했습니다.

이 접근 방식을 검증하기 위해 ISPARK는 EXO-530 AIR 헬멧을 대상으로 개념검증(PoC)을 수행했으며, 실제 인증 시험과 동일한 조건을 가상환경에서 재현했습니다. 시험에는 초당 7,590밀리미터의 충돌 속도와 평면 앤빌 낙하 시험이 포함되었습니다. 평면 앤빌 낙하 시험은 헬멧이 충격 에너지를 얼마나 효과적으로 흡수하고, 착용자의 머리에 전달되는 충격력을 얼마나 감소시키는지를 평가하는 시험입니다. 또한 시험에는 KIDO Sports가 제공한 발포 폴리스티렌(EPS) 폼과 폴리카보네이트 쉘의 재료 물성이 적용되었습니다. 

홍철호 연구소장은 다음과 같이 설명합니다. "시뮬레이션 결과는 실제 물리 시험 결과와 85% 이상의 상관관계를 나타냈으며, 실제 측정된 최대 가속도(Peak g-force) 238.7g도 매우 높은 정확도로 예측했습니다." 그는 이어서 다음과 같이 덧붙였습니다. "이러한 정확성이 바로 KIDO Sports가 다쏘시스템 솔루션을 도입하기로 결정한 가장 중요한 이유였습니다." 

개념검증(PoC)을 성공적으로 완료한 이후, ISPARK는 KIDO Sports가 개발 프로세스 전반에 시뮬레이션을 확대 적용할 수 있도록 지원했습니다. 이를 위해 개발 워크플로우를 정의하고, 핵심 해석 매개변수를 구축했으며, 엔지니어들이 직접 해석을 수행할 수 있는 환경을 마련했습니다.

SIMULIA는 CATIA에서 생성된 설계 데이터를 직접 활용하여, 엔지니어들에게 설계부터 구조 검증, 그리고 전자기 성능 검증에 이르기까지 끊김 없이 연결되는 개발 환경을 제공합니다. 

홍철호 연구소장은 다음과 같이 설명합니다. "CATIA는 SIMULIA의 상위 설계 데이터를 제공하는 역할을 합니다. 이를 통해 개념 설계부터 구조 검증, 전자기 성능 검증에 이르기까지 개발 전 과정에서 설계 의도를 데이터 손실이나 수작업에 의한 재입력 없이 일관되게 유지할 수 있습니다."

현재 KIDO Sports는 SIMULIA의 구조 검증 기능을 ScorpionEXO 전 제품군으로 확대 적용할 계획입니다. 또한 전자기 시뮬레이션의 활용 범위를 향후 유럽과 북미 시장에 출시될 신규 제품으로 확대할 예정입니다.  홍철호 연구소장은 다음과 같이 말합니다. "시뮬레이션 기반 개발 체계가 완전히 구축되면 전체 개발비를 약 30% 절감하는 것을 목표로 하고 있습니다." 그는 이어서 다음과 같이 설명합니다. "이러한 효과는 물리적 시험 실패에 따른 비용을 줄이고, 헬멧 인증이 개발 후반 단계에서 실패하면서 발생하는 생산 지연을 최소화함으로써 실현될 것입니다." 

그러나 이것은 KIDO Sports가 기술을 통해 이루고자 하는 변화의 시작에 불과합니다. 향후 KIDO Sports는 모델링, 시뮬레이션, 산업용 인공지능을 결합한 다쏘시스템의 과학 기반 3DUNIVERSES 비전을 적극적으로 활용할 계획입니다.  홍철호 연구소장은 다음과 같이 말합니다. "시간이 지날수록 시뮬레이션 데이터는 기업의 중요한 지식재산으로 축적될 것입니다."  그는 이어 다음과 같이 덧붙였습니다. "장기적으로는 다쏘시스템과 함께 완전하게 통합된 시뮬레이션 및 인공지능 기반 개발 체계를 구축하여, 전 세계 라이더들의 지속적으로 변화하는 요구에 앞으로도 계속 대응할 수 있을 것으로 기대합니다."