금속3D프린팅으로 최고 속도 496.22km/h 돌파
독일 ATP 주행장에서 BYD의 Yangwang U9X가 시속 496.22km라는 경이로운 최고 속도를 기록하며 양산차 세계 신기록을 세웠습니다. 불과 며칠 뒤인 10월 21일, U9X는 뉘르부르크링 노르트슐라이페에서 6분 59초 157의 랩타임을 기록하며 세계에서 가장 빠른 순수 전기 양산차로 등극했습니다.
이로써 U9X는 최고 속도와 랩타임 두 부문 세계 기록을 동시에 경신한 세계 최초의 슈퍼카입니다.
이 획기적인 성과의 배경에는 BYD와 Bright Laser Technologies(BLT)의 강력한 협력이 자리하고 있습니다. BLT의 금속적층제조(금속3D프린팅) 기술이 세계 최초의 통합형 3D프린팅 고성능 차체 개발에 핵심적인 역할을 했습니다.
세계 최초 금속3D프린팅 차체 구조
10월 14~16일 개최된 EuroCarBody 2025 컨퍼런스에서, BYD는 세계 최초로 Yangwang U9X의 통합형 3D프린팅 차체 구조를 공개했습니다. 이 발표는 참석자들의 큰 관심을 모았으며, 전문 심사위원단으로부터 최고 점수를 받아 기술적 혁신성을 입증했습니다.
U9X 차체 개발은 BYD의 자동차 엔지니어링 전문성과 BLT의 금속 3D프린팅 기술력이 결합된 결과물로, 지능형 제조의 미래를 여는 혁신적 이정표로 평가받습니다.
적층제조를 활용해 U9X는 설계 자유도와 구조 통합성을 동시에 확보했으며, 트랙 수준의 강성과 우수한 충돌 안전성, 그리고 업계 최고 수준의 경량화 성능을 달성했습니다.
경량 고강성 구조로 최적화 설계
U9X 차체는 BLT의 엔지니어링 혁신을 통해 구현된 초경량 구조와 고강성 통합 설계의 대표 사례입니다.
BYD 엔지니어팀은 위상 최적화(Topology Optimization)1를 적용해 내부를 공동 챔버(hollow chamber)와 보강 리브(rib) 구조로 설계했습니다. 이 방식은 동일 질량의 고체 구조 대비 비틀림 강성(torsional stiffness)을 200% 이상 향상시키며, 강도 분포와 충돌 성능을 최적화합니다. 또한 고강도 알루미늄 합금을 BLT의 첨단 금속 3D프린팅 기술로 제작하여, 기존 공법 대비 차체 중량을 30% 이상 절감했습니다.
BLT는 구조 최적화 → 부품 프린팅 → 후처리 → 검수까지 아우르는 원스톱 솔루션을 제공하여, 생산 전 과정의 성능 일관성을 확보했습니다.
초정밀 대형 3D 프린팅 기술
U9X의 주요 차체 구성품은 BLT-S1000, BLT-S615, BLT-S815 등 대형 금속 적층제조 시스템으로 출력되었습니다.
BLT의 대형 치수 제어 기술 덕분에, 90% 이상의 출력 표면이 ±0.5mm 이내의 치수 오차를 유지하며, 대규모 산업 수준에서도 정밀도와 반복성을 달성했습니다.
현재 BLT는 빌드 볼륨 450×450×500mm 이상급 대형 시스템 200대 이상을 운영 중으로, 이는 세계 최대 수준의 장비 보유 규모입니다.
이를 통해 대량 생산 및 품질 안정성을 동시에 보장하며, 고급 자동차 부품의 양산화 기반을 마련했습니다.
차체를 넘어 – 3D 프린팅 브레이크 캘리퍼
BLT는 차체뿐 아니라 U9X용 고성능 3D 프린팅 브레이크 캘리퍼2 20세트를 제작하여 뉘르부르크링3에서 내구 테스트를 성공적으로 통과했습니다.
위상 최적화를 통해 캘리퍼는 20~30%의 경량화를 달성했으며, 내부 오일 채널 및 삽입물을 직접 프린팅 구조에 통합하여 조립 공정을 없앴습니다. 이를 통해 극한 트랙 조건에서도 내구성과 신뢰성이 대폭 향상되었습니다.
정밀도는 전륜 ±0.5mm, 후륜 ±0.3mm 수준으로 제어되었으며, 모든 부품은 99.5% 이상의 밀도와 내부 결함 0을 입증하는 방사선 검사를 통과했습니다. 이는 BLT가 고성능 부품용 정밀 금속 3D 프린팅 기술을 완벽히 구현했음을 보여줍니다.
자동차 산업의 금속 3D 프린팅 기준을 세우다
BYD와 BLT의 협력은 자동차 산업 내 금속 적층제조 응용의 중대한 전환점입니다. Yangwang U9X는 혁신적 구조 설계와 실제 주행 성과를 통해, 첨단 설계와 차세대 제조기술의 시너지를 완벽히 입증했습니다.
이 성과는 더 가볍고, 강하며, 효율적인 차량을 실현하기 위한 금속 3D 프린팅의 무한한 잠재력을 보여줍니다.
BLT는 앞으로도 금속 적층제조의 한계를 넘어, 글로벌 자동차 제조사들이 고성능·지능형·지속가능한 생산 체계를 구현할 수 있도록 지원할 것입니다.
Footnote
- 위상최적화 : 위상 최적화란 출력하고자 하는 제품의 기하학적인 윤곽에 해당하는 위상을 최적으로 설계하는 작업을 의미한다. 이때, 제품의 성능 목표를 만족시키면서 동시에 주어진 하중 및 경계 조건을 만족하는 최적의 형상을 찾아내는 해석 방법이다. 위상 최적화는 제품 설계 전반에 걸쳐 광범위한 응용 분야를 가지고 있지만, 위상 최적화가 가진 장점에도 불구하고 설계된 제품의 형상이 기존의 제조공정으로 제작하는 데 한계가 있어 적용이 어려웠다. 하지만,
3D 프린팅 공정기술 적용으로 인해 제품 설계의 자유도가 높아졌고, 위상최적화로 설계된 제품도 큰 제약 없이 출력이 가능해졌다. 출처 : 3D프린팅 산업 활성화 방안 연구 ↩︎ - 브레이크 캘리퍼 : 자동차의 브레이크 시스템은 마찰을 이용해 속도를 줄인다. 차축에 금속제의 원판형 로터를 부착하고, 로터의 양쪽에서 패드를 유압으로 압착해 마찰을 일으켜 차축의 회전속도를 줄인다. 앞서 설명한 금속제의 원판형 로터가 브레이크 디스크(Brake Disc)이며, 패드를 유압의 힘으로 압착하는 기구가 캘리퍼다. 브레이크 디스크는 금속을 주로 사용하며 제동 시 마찰로 인해 상당히 뜨거워지는 부품이기에 방열 성능이 상당히 중요하다. 그리고 캘리퍼는 유압을 가해주는 피스톤의 개수에 따라 균일한 제동력 상승이 가능하기에 고성능 모델이나 경주용 자동차의 경우 다수의 피스톤을 사용한 캘리퍼를 장착한다. 출처 : 현대자동차그룹 ↩︎
- 뉘르부르크링 : 독일 중서부 라인란트-팔츠 주의 뉘르부르크(Nürburg)[3]에 있는 서킷이며 아우토드로모 나치오날레 몬차, 라 사르트 서킷, 스파-프랑코샹 서킷, 모나코 서킷, 실버스톤 서킷 등과 어깨를 나란히 하는 유서깊은 서킷. 흔히 뉘르부르크링이라 부르는 것은 북쪽서킷인 Nordschleife (노르트슐라이페)이며, 남쪽에는 ‘쥐트슐라이페(Südschleife)’가 있었으나, 현재는 대대적인 개수를 통해 GP-슈트레케로 바뀌었다. FIA 그레이드는 노르트슐라이페가 3, GP-슈트레케가 1등급이다. 출처 : 위키피디아 ↩︎
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