▲ 넥센타이어가 자체 3D프린팅 기술을 적용해 제작한 타이어 몰드

넥센타이어(대표 강호찬)가 3D프린팅과 인공지능(AI)을 활용해 타이어 금형(몰드) 제작시간과 비용을 획기적으로 절감하고 있다.

넥센타이어는 타이어 개발에 있어 XAI(eXplainable AI)를 활용한 설계 프로세스와 3D프린팅 기술을 활용한 타이어 금형 제작 등 첨단 기술을 접목해 글로벌 완성차 제조사와의 파트너십을 지속해서 확대할 계획이라고 21일 밝혔다.

전통적인 타이어 개발은 구조 및 패턴을 설계한 뒤 몰드를 제작하여 시제품을 제조하고, 차량에 장착해 성능을 테스트하여 완제품으로 최종 승인을 받는 방식이다. 넥센타이어는 이러한 개발과정을 단순화하고, 보다 정교한 제품을 개발하기 위해 XAI와 3D프린팅 기술을 타이어 개발에 접목하는데 성공했다.

XAI는 머신러닝알고리즘으로 생성된 결과의 원인 및 과정을 이해하고 분석할 수 있게 도움을 주는 인공지능 기술이다. △기본 설계 △주요 설계 변수 △성능 기여도 △설계 방향 등 다양한 정보를 제공받아 타이어 설계 효율을 극대화시키며, 타이어 개발자가 요구하는 성능에 부합하는 최적의 구조와 설계를 제안한다.

넥센타이어는 XAI를 활용한 설계를 바탕으로 Virtual Tire Model(가상현실의 타이어 모델)을 생성하고, 가상환경에서 제품 성능을 평가해 타이어 개발의 효율을 높이고 조기에 성능 목표를 달성할 수 있다. 특히 최근 국내 업계 최초로 도입을 결정한 High Dynamic 드라이빙 시뮬레이터는 가상개발 프로세스 수준을 한 차원 높이는 역할을 할 예정이다.

가상개발 단계를 통과한 모델은 시제품을 제작하여 최종 실물 평가를 진행하는데, 시제품을 제작하기 위해선 타이어를 찍어내는 틀인 ‘몰드’ 제작이 필요하다. 넥센타이어는 3D프린팅 기술로 몰드를 제작해 다양한 디자인, 규격의 시제품을 동시에 제작하고 가상개발을 통해 시제품의 완제품 승인 확률을 높이고 있다.

기존 방식으로는 몰드 제작에만 2~3개월이 소요됐지만, 3D프린팅을 이용한 몰드 제작 기간은 최소 70% 이상 단축할 수 있다. 또한 제작 비용도 최소 50% 이상 절감할 수 있어 개발 초기 단계부터 비용 효율성을 확보할 수 있다. 

3D프린팅을 활용한 몰드 제조 기술은 다양하고 복잡한 패턴과 커프(타이어가 구르면서 지면과 닿는 부분인 트레드에 있는 미세한 틈)를 포함한 혁신적인 타이어 디자인을 가능하게 한다. 넥센타이어는 자체 아이디어를 추가로 적용한 3D프린팅 기술로 국내뿐만 아니라 해외에서도 특허를 출원했다.

넥센타이어 관계자는 “타이어 개발 프로세스의 전환은 단순히 시장 경쟁력 확보 뿐만 아니라 개발 과정에서 버려지는 시제품을 줄여 환경보호에도 기여하며, 타이어 제조업의 미래를 형성하고 혁신적 변화를 이끌 것”이라고 말했다.