자동차 시트는 차량 경량화를 위한 중요한 타깃 중 하나입니다. 시트는 차량 내에서 큰 비중을 차지하는 부품이기 때문에, 시트의 경량화는 전체 차량 무게 감소에 상당한 영향을 미칩니다. 다음은 자동차 시트 경량화와 관련된 자동차 제조사 사례입니다.
GM은 2021년 신형 풀 사이즈 SUV에 마그네슘 소재의 시트 프레임을 적용하였습니다. 마그네슘은 알루미늄보다도 가벼운 금속으로, 기존 스틸 프레임 대비 무게를 크게 줄일 수 있습니다. GM은 다이캐스팅 공법을 활용하여 복잡한 형상의 마그네슘 시트 프레임을 제작하였습니다. 이를 통해 시트 무게를 기존 대비 20% 이상 감소시키는 동시에, 강성과 내구성을 확보할 수 있었습니다. 경량화된 시트는 연비 향상과 함께 차량의 주행 성능 개선에도 기여하고 있습니다.
포드는 멀티 컨투어 시트(Multi-Contour Seat)에 경량화 기술을 적용하였습니다. 멀티 컨투어 시트는 다양한 공기압 쿠션을 내장하여 운전자의 체형에 맞게 시트 형상을 조절할 수 있는 고급 사양입니다. 포드는 이 시트에 유리 섬유 강화 폴리아미드(PA)를 적용하여 경량화를 실현하였습니다. 유리 섬유 강화 폴리아미드는 강도와 내구성이 우수한 엔지니어링 플라스틱으로, 스틸 대비 무게는 크게 줄이면서도 충분한 강성을 제공합니다. 포드는 시트 구조를 최적화하고 소재를 전략적으로 적용하여, 경량화와 고급 기능을 모두 만족시킬 수 있었습니다.
토요타는 발포 폴리우레탄(Polyurethane Foam)을 활용하여 시트를 경량화하였습니다. 기존의 시트에는 스틸 스프링과 두꺼운 폼 패드가 사용되었는데, 토요타는 이를 고성능 발포 폴리우레탄으로 대체하였습니다. 새로운 폼 소재는 밀도를 줄이면서도 탄성과 지지력을 유지할 수 있어, 시트의 무게를 크게 감소시킬 수 있었습니다. 또한 폼의 두께를 최적화하고 통풍 구조를 개선하여 쾌적성도 높였습니다. 발포 폴리우레탄 시트는 차량 경량화에 기여함과 동시에 승차감 향상에도 도움이 되고 있습니다.
아우디는 3D 프린팅 기술을 활용하여 시트 쿠션을 제작하는 연구를 진행하고 있습니다. 3D 프린팅으로 제작된 시트 쿠션은 복잡한 내부 구조를 가질 수 있어, 기존 폼 패드보다 경량화가 가능합니다. 아우디는 3D 프린팅 시트 쿠션에 최적화된 격자 구조(Lattice Structure)를 적용하여, 무게를 최소화하면서도 충분한 지지력과 쾌적성을 확보하고자 합니다. 또한 3D 프린팅은 개인 맞춤형 시트 제작을 가능하게 하여, 승객의 체형에 꼭 맞는 시트를 제공할 수 있을 것으로 기대됩니다.
이처럼 자동차 제조사들은 다양한 경량화 기술을 시트에 적용하여 차량 무게 감소와 성능 향상을 도모하고 있습니다. 시트 경량화는 단순히 무게 감소에 그치지 않고, 승차감과 안전성 향상까지 고려하며 진행되고 있습니다. 앞으로도 자동차 시트의 경량화와 고급화를 위한 새로운 아이디어와 기술이 지속적으로 등장할 것으로 전망됩니다.
경량 소재의 도입, 구조 최적화, 그리고 3D 프린팅과 같은 혁신 기술의 활용 등 다각도로 접근이 이루어지고 있습니다.
