130년 벤츠의 역사는 곧 기술개발의 역사다. 자동차를 좀 더 빠르고, 강하고 편하게 만들기 위한 기술 개발 노력이 지금의 벤츠를 완성시켰다. 벤츠의 역사에 스며있는 주요 기술 12개를 되짚어본다.
1921년 수퍼차저 엔진 개발
제1차 세계대전이 끝난 뒤, 벤츠는 항공기 엔진을 통해 얻은 경험을 바탕으로 자동차 엔진 출력을 높이기 위해 슈퍼차저를 활용했다. 슈퍼차저는 엔진 크랭크샤프트의 회전력을 통해 엔진으로 들어가는 공기를 압축하는 장치다. 이 장치를 이용하면 연료와 공기를 혼합한 혼합기의 압력이 높아져 폭발력이 증가하고 이와 함께 엔진 출력도 높아진다.
처음으로 엔진에 슈퍼차저를 단 모델인 메르세데스 6/25/38 PS와 10/40/65 PS는 1921년 베를린 모터쇼에서 첫선을 보였다. 일반 엔진보다 훨씬 더 높은 출력과 뛰어난 동력 성능을 지닌 두 차는 곧 화제가 되었다.
두 차의 생산은 1923년부터 시작되었지만, 슈퍼차저는 경주차를 통해 그 능력을 먼저 보여주었다. 1922년 타가플로리오 경주에 메르세데스 28/95 PS 경주차를 몰고 출전한 막스 자일러는 양산차 부문에서 우승을 차지해 성능을 입증했다. 이어 1927년에 등장한 스포츠카 S, SS, SSK, SSKL은 세련된 디자인과 강력한 성능을 모두 갖춰 큰 인기를 얻었다. 이후 슈퍼차저 기술은 1930년대 메르세데스-벤츠 주요 모델에 폭넓게 쓰였다.
1951년 크럼플 존 설계
1951년 1월, 다임러-벤츠는 자동차 안전의 개념을 완전히 뒤바꿀 혁신적 설계를 특허 등록했다. 충돌 때 탑승 공간과 엔진룸 및 트렁크의 변형이 서로 다르게 이루어지는 구조에 관한 설계였다.
이전까지 자동차 엔지니어들은 차체를 최대한 단단하게 만들어야 차에 탄 사람을 보호할 수 있다고 생각했다. 그러나 실제로는 사고 때 단단한 차체가 차에 탄 사람에게 충격을 고스란히 전달하기 때문에 더 위험했다. 자동차 안전에 관한 연구를 계속하던 바레니는 이런 사실에 주목하고, 충돌 때 차체 앞뒤 부분이 변형되면서 에너지를 흡수함으로써 탑승자를 더욱 효과적으로 보호하는 구조를 고안했다.
충격 흡수를 위해 변형되는 부분을 크럼플 존이라 하는데, 크럼플 존을 갖춘 차체 구조 개념을 바레니가 처음으로 제시한 것이다. 크럼플 존 설계가 반영된 첫 차는 1959년에 나온 메르세데스-벤츠 220, 220 S 그리고 220 SE였다. 당시만 해도 안전과 관련한 내용은 차 판매에 악영향을 미친다는 인식이 자동차 제조업계를 지배하고 있었다. 이 같은 분위기를 바꾼 것이 메르세데스-벤츠였다. 크럼플 존 설계는 이후 다른 여러 기술과 더불어 수동적 자동차 안전 개념의 바탕이 되어 지금까지 이어지고 있다.
1959년 충돌 시험 프로그램 시작
1959년 9월, 메르세데스-벤츠 기술 센터 시험장에서 한 대의 승용차가 고정된 장애물에 정면으로 충돌했다. 차는 크게 부서졌지만 다친 사람은 없었다. 실제 교통사고가 아닌 시험의 일부였기 때문이다. W 111시리즈 세단으로 진행한 이 시험은 메르세데스-벤츠가 안전성을 확인 하기 위해 실제 차를 사용한 첫 사례였다. 이 시험으로 메르세데스-벤츠의 자동차 안전 연구는 완전히 새로운 시대로 접어들었다.
메르세데스-벤츠는 실제 사고가 발생했을 때 자동차와 탑승자의 안전을 최소화할 수 있도록 각종 시험 장비와 ‘더미’라고 부르는 인체 모형을 이용해 본격적인 충돌 안전 시험을 시작한 것이다. 충돌 시험을 기반으로 수많은 안전 기술이 새롭게 개발되어 메르세데스-벤츠 승용차에 쓰였고, 여러 자동차 업체가 따르는 자동차 안전 기술의 기준이 되었다.
메르세데스-벤츠는 이후에도 1973년에 차체 일부에만 충격이 집중되는 오프셋 충돌 시험을 시작하는 등 충 시험을 통한 안전 기술 개발을 선도했다.
1978년 ABS 적용시작
눈길이나 빗길에서 브레이크를 강하게 밟으면 바퀴가 잠겨 미끄러질 수 있다. 이런 경우에는 스티어링 휠을 돌려도 원하는 방향으로 움직이지 않아 위험하다. 1960년대까지만 해도 이런 상황을 피하려면 브레이크를 여러 차례 빠르게 나누어 밟는 수밖에 없었다.
그러나 숙련된 운전자라 해도 갑자기 다가오는 위험한 순간에 빠르게 대처하기는 어려워 사고로 이어지는 일이 많았다. 적어도 ABS(Anti -lock Braking System), 즉 브레이크 잠김 방지 장치를 개발하기 전 까지는 그랬다.
TELDIX와 개발한 1세대 ABS의 개념이 처음 등장한 것은 1970년이다. 까다로운 브레이크 조작을 정확하게 할 수 있는 장치를 만들수 있는 기술이 1960년대 중반에 선보인 덕분이다.
메르세데스-벤츠 엔지니어들은 협력 업체인 보쉬와 함께 서둘러 이 기술을 실용화하기 위해 개발에 나섰다. 200여 대의 시험용 차를 제작해 수백만 킬로미터를 달리며 실제 도로에서 시험을 거쳤고, 그 결과 세계 최초로 전자 장치가 제어하는 ABS를 완성했다.
보쉬와 개발한 2세대 ABS는 1978년에 당대 최고의 럭셔리 세단인 S-클래스(W 116)에 가장 먼저 사용함으로써 높은 안전성을 럭셔리 카의 필수 요소로 만들었다. ABS는 1992년에 모든 메르세데스-벤츠 승용차의 기본 장비에 포함되었고, 수많은 사고를 예방한 적극적 주행 안전 기술의 시발점으로 평가받고 있다.
1981년 에어백 적용시작
메르세데스-벤츠의 에어백 개발은 1967년부터 시작되어, 1971년 10월에 관련 특허를 등록했을 정도로 긴 역사를 자랑한다. 에어백은 차에 있는 센서가 충돌을 감지하면 수천 분의 1초 안에 특수 직물로 이루어진 주머니가 팽창한다. 이렇게 탑승자와 실내의 단단한 부분 사이에 충격을 흡수하는 쿠션이 생겨 2차 충격으로 발생할 수 있는 피해를 최소화하는 역할을 한다.
오랜 개발 기간을 거쳐 에어백 역사의 중요한 첫 이정표는 1981년에 완성된다. S-클래스(W 126 시리즈)를 통해 처음으로 운전석 에어백이 선보인 것이다. 에어백의 신뢰도 테스트를 위해 250대의 실제 차량으로 2,500회의 대차충격시험을 진행하며 동시에 600대의 차량이 온, 오프로드 주행을 통해 일반주행상황에서 에어백이 터지지 않음을 확인했다.
운전석 에어백을 이어 등장한 동반석 에어백은 팽창했을 때 대시보드와 탑승자 사이의 공간만큼 부피가 크다. 그래서 초기에는 대시보드 아래에 있는 글로브 박스 공간까지 모두 에어백 팽창을 위한 장치가 차지했다. 이후 기술 발달과 더불어 에어백을 작동하는 장치의 크기는 차의 다른 부분에도 쓸 수 있을 만큼 작아졌다. 모델에 따라 앞좌석 무릎 에어백이나 뒷좌석 탑승자의 상체와 골반을 보호하는 안전벨트 에어백이 쓰이기도 한다.
처음 등장한 지 40년이 다 되어가는 지금도 에어백의 기본 원리는 크게 달라지지 않았지만, 보호 효과를 높이는 기술은 꾸준히 발전하고 있다. 에어백의 탁월한 보호 능력이 입증되자 다른 자동차 브랜드도 이를 빠르게 받아들였고, 지금은 많은 나라에서 자동차에 의무설치하도록 법으로 정하고 있다.
1982년 멀티링크 서스펜션
메르세데스-벤츠뿐 아니라 자동차 역사를 통틀어서도 1982년에 선보인, 현재 C-클래스의 전신 190 모델(W 201 시리즈)은 특별한 의미가 있다. 브루노 사코의 현대적 디자인으로 주목받은 190 모델은 ‘베이비 벤츠’라는 별명처럼 앞선 기술과 뛰어난 성능, 높은 안전성과 고급 차의 세련미를 작은 차체에 모두 담았기 때문이다. ‘작은 고급 차’라는 개념을 처음 소개한 모델인 만큼, 데뷔 직후에는 미래를 비관적으로 보는 시선이 많았다. 그러나 예상을 뛰어넘는 인기와 함께 그런 시선은 곧 사라져버렸다.
190 모델을 돋보이게 한 혁신적 기술 중에서 멀티링크 서스펜션을 빼놓을 수 없다. 좌우 바퀴를 각각 다섯 개의 독립된 링크를 통해 차체와 연결하는 복잡한 구조로 이루어진 이 서스펜션은 소형차에서도 S-클래스에 맞먹는 수준의 쾌적한 승차감과 정확한 핸들링, 탁월한 주행 안정성을 경험할 수 있었다. 멀티링크는 이후 모든 메르세데스-벤츠 승용차의 뒤 서스펜션 구조의 바탕이 된다. 대형 고급 차에 쓰인 기술이 하위 모델에 영향을 미치는 일반적 자동차 발전의 흐름을 생각하면, 190 모델의 멀티링크 서스펜션이 얼마나 특별하고 뛰어났는지 짐작할 수 있다.
1985년 4MATIC 적용시작
사륜구동 시스템은 오랫동안 일반 자동차와 거리가 먼 기술로, 주로 비포장도로처럼 험한 조건에서 달려야 하는 특별한 차를 위한 장치라 여겨졌다.
그러나 1980년대에 접어들면서 그런 인식은 점점 옛이야기가 되기 시작했다. 승용차의 성능이 높아지고 안전한 차에 대한 소비자 요구가 커지면서, 사륜구동 시스템은 주행 안정성을 높이는 적극적 안전 기술의 하나로 발전하기 시작했다. 빗길이나 눈길, 비포장도로 등과 같은 환경에서 접지력을 확보하는 것은 물론 정지 상태에서 출발하거나 가속할 때 안정성을 높인다는 장점이 그 바탕이 되었다.
메르세데스-벤츠가 승용차를 위한 사륜구동 시스템인 4MATIC을 처음 선보인 것은 1985년 프랑크푸르트 모터쇼에서다. E-클래스(W 124 시리즈)에 처음 쓰인 4MATIC은 뒷바퀴만으로 충분한 접지력을 확보하지 못할 때 센터 디퍼셜을 잠가 앞바퀴로 구동력을 보내는 방식이며, 기계적 요소의 약점을 보완하기 위해 자동 디퍼렌셜 잠금 및 자동 미끄럼 제어라는 전자 제어 기술을 결합해 주행 안정성을 획기적으로 높였다. 4MATIC은 그 뒤로 발전을 거듭해 주행 조건에 따라 지능적으로 최적의 구동력을 확보하는 상시 사륜구동 시스템으로서 메르세데스-벤츠 대부분의 모델에 쓰이고 있다
1995년 ESP적용시작
에어백이 개발된 이후 자동차 안전 분야에서 가장 획기적 발전을 이룬 것으로 손꼽히는 기술이 ESP다. ESP는 커브 길을 달리거나 위험한 상황을 피할 때 차의 움직임을 운전자가 통제할 수 있도록 돕는 기술이다. ESP는 ABS, ASR, BAS(전자 안전 프로그램) 등 여러 주행 안정 기능의 상호작용을 통해 운전자가 의도한 방향으로 차가 움직이도록 돕고, 차의 움직임이 흐트러지려 할 때 엔진 출력이나 각 바퀴의 제동력을 개별적으로 또는 동시에 자동 조절함으로써 차가 미끄러지거나 전복되지 않도록 하는 장치다.
메르세데스-벤츠가 차의 핸들링을 제어하는 기술(FDR)을 개발한 것은 1994년이다. 협력 업체 보쉬와 1992년부터 공동 개발한 이 기술은 1995년 ESP(Electronic Stability Program)라는 새 이름을 얻어 S 600 쿠페(C 140)를 통해 첫선을 보였다.
그러나 ESP가 보편적 안전 기술로 자리를 잡을 수 있었던 것은 A-클래스 덕분이다. 이른바 ‘무스 테스트’에 따른 안전성 우려 씻기 위해 메르세데스-벤츠는 1998년에 ESP를 A-클래스의 기본 장비에 포함시켰다. 얼마후 ESP 설치는 모든 메르세데스-벤츠 승용차로 확대되었다. 위험한 상황에서 사고 예방 효과가 뛰어나다는 사실이 입증되면서 자동차 제조업계는 앞다투어 ESP와 비슷한 기술을 도입하기 시작했다.
2002년 PRE-SAFE 시작
PRE-SAFE는 자동차 안전의 선구자 역할을 해온 메르세데스-벤츠가 안전 개념을 더욱 높은 차원으로 끌어올린 또 하나의 기념비적 기술이다.
PRE—SAFE 시스템이 특정한 형태의 충돌을 피하기 어렵다고 판단하면, 차의 여러 기능과 장치가 탑승자를 최대한 보호할 수 있도록 스스로 대비한다. 예를 들어, 앞좌석 안전벨트는 미리 장력을 재조정하고, 헤드레스트와 등받이는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있는 위치로 움직인다. 멀티컨투어 시트는 등받이 옆구리를 지지하는 부분을 부풀려 안전벨트의 보호 기능을 돕는다. 측면 충돌이 예상될 때에는 에어백 팽창에 대비해 최소한의 간격만 남겨두고 옆 유리창과 선루프를 자동으로 닫는다. 이 모든 일은 실제 충돌이 일어나기 몇만 분의 1초 전에 이루어진다. 2002년 S-클래스(W 220 시리즈)를 통해 처음 도입된 PRE-SAFE는 단계적으로 모든 메르세데스-벤츠 모델에 적용되었고, 탑승자 보호의 범위를 넓히는 방향으로 계속 진화하고 있다.
2003년 인텔리전트 라이트 적용
메르세데스-벤츠의 헤드램프 기술은 그동안 E-클래스의 발전과 흐름을 같이했다. 1995년에 선보인 E-클래스(W 210)에서는 아방가르드 라인에 처음으로 제논 헤드램프를 사용해 트윈 헤드램프를 더욱 빛나게 했다. 2003년에 등장한 새 E-클래스(W 211)는 세계 최초의 액티브 라이트 기능으로 헤드램프 기술의 새 장을 열었다. 액티브 라이트는 주행 방향에 따라 전자 장비를 이용해 지능적으로 헤드램프가 비추는 각도를 조절함으로써 야간 주행을 더욱 안전하게 만들었다.
이 기술은 2006년에 인텔리전트 라이트로 한 단계 더 발전했다. 인텔리전트 라이트 시스템은 다섯 가지 이상의 서로 다른 헤드램프 작동 모드를 결합해 운전자의 시야를 넓혀주었다. 인텔리전트 라이트는 2010년에 출시된 2세대 CLS(W 218)에 LED 램프와 어댑티브 하이빔 어시스트 기술을 받아들여 야간 주행 시 안전을 새로운 차원으로 끌어올렸다.
2013년 인텔리전트 드라이브 적용 시작
PRE-SAFE를 통해 능동적 안전 기술과 수동적 안전 기술에 대한 연구가 함께 이루어질 때 생기는 시너지 효과를 경험한 메르세데스-벤츠는 한 걸음 더 나아가 주행과 관련한 모든 기술을 지능화된 네트워크로 통합하는 여정을 시작했다. 그 첫 단계로 등장한 것이 인텔리전트 드라이브다.
인텔리전트 드라이브는 마치 사람이 주변을 확인하듯, 센서 시스템을 통해 주변 상황을 인식하고 이를 바탕으로 인텔리전트 어시스트 시스템이 운전자의 운전을 돕는다. 상황에 따라 어떻게 운전자에게 도움을 줄지 판단하는 것은 오랜 세월에 걸쳐 메르세데스-벤츠가 실제 사고를 분석한 자료를 바탕으로 이루어진다. 이처럼 센서와 시스템이 네트워크를 통해 안전하고 효율적인 운전을 가능하게 만드는 기술이 바로 인텔리전트 드라이브다.
인텔리전트 드라이브는 안전 장비 이상의 의미를 담고 있다. 미래 자동차의 핵심 요소인 자율주행의 바탕이 되기 때문이다. 2013년 8월, 메르세데스-벤츠 S 500 인텔리전트 드라이브 연구용 차는 1888년 베르타 벤츠가 처음 자동차로 장거리 여행을 떠났던 길을 운전자의 개입 없이 달림으로써 일반 도로에서 자율 주행이 가능하다는 사실을 입증했다. 현재 판매되고 있는 여러 메르세데스-벤츠 모델에 자율주행에 가까운 기술이 쓰이고 있는 것도 인텔리전트 드라이브의 발전 덕분이다.
2017년 MBUX 시작
2018년 1월, 미국 라스베이거스에서 열린 국제가전전시회(CES)에서 메르데스-벤츠는 자동차 인포테인먼트 시스템의 역사를 새롭게 쓸 MBUX를 처음으로 선보였다. MBUX는 사용자 경험(UX)을 중시한 새로운 인포테인먼트 시스템으로, 인공지능(AI) 기술을 이용한 학습 기능을 갖춘 것이 특징이다.
MBUX는 주요 기능과 표시 방법을 사용자에게 맞게 설정할 수 있어 자동차와 운전자, 탑승자가 교감할 수 있는 연결고리를 만든다. 주요 기능은 무선 네트워크를 통해 업데이트되므로 사용자는 항상 메르세데스 미의 최신 기능을 활용할 수 있다.
MBUX에서 가장 돋보이는 점은 모든 기능을 편리하게 쓸 수 있도록 만든 다양한 인터페이스다. 터치스크린을 통해 조작할 수 있는 고해상도 와이드스크린 콕핏 디스플레이는 세련된 그래픽과 직관적 구성 덕분에 여러 기능을 쉽게 활용할 수 있다. 또 기능별 특성과 사용자 취향에 따라 화면 구성을 조절할 수도 있다. 내비게이션 기능에는 가상현실 기술을 반영했고, 자연어 인식이 가능한 인공지능 음성제어 기능은 ‘헤이 메르세데스’라는 키워드를 말하면 활성화된다.
모바일 세대라면 누구나 친근하게 느끼며 사용할 수 있는 MBUX는 출시를 앞두고 있는 더 뉴 A-클래스를 시작으로 메르세데스-벤츠 모든 컴팩트 카에 쓰일 예정이다.
이상진 daedusj@autodiary.kr