시속 150㎞ 넘나드는 봅슬레이, 시뮬레이션으로 선수 안전 지킨다

구조 최적화 솔루션으로 썰매 부품 경량화

충돌 해석 시뮬레이션으로 탑승자 안전도 지켜

신명수 알테어 수석연구원이 시뮬레이션을 통한 썰매 경량화와 탑승자 안전 강화에 대해 설명하고 있다. [사진=한국알테어]

최근 동계올림픽을 향한 뜨거운 관심이 이어지고 있다. 동계올림픽 종목 중 봅슬레이는 시속 150km로 달리며 속도 경쟁을 하는 종목으로, 무서운 속도로 움직이는 만큼 사고 발생 시 심각한 안전 문제로 이어질 수 있다. 운행 중의 실수는 기록 저하에 영향을 미칠 뿐만 아니라 선수의 안전 문제로 직결되기 때문이다.

18일 인공지능 기반 시뮬레이션 기업 알테어에 따르면, 이러한 사고를 방지하기 위해서는 시뮬레이션이 필수적으로 선행돼야 한다고 말했다. 썰매의 주행 속도를 높이면서도 강도를 유지할 수 있는 소재와 디자인을 시뮬레이션 환경에서 시험하고, 안전성 검증을 통해 실제 선수의 안전을 확보해야 한다는 설명이다.

신명수 알테어 수석연구원은 "충돌 해석 시뮬레이션을 사용하면 다양한 충돌 시나리오를 미리 탐색할 수 있다. 봅슬레이 경기에서 가장 빈번히 발생하는 측면 충돌과 주행로의 얼음 파편 발생 시나리오를 가정하고, 실전에서 어떤 충격이 발생할지 미리 확인 가능하다"고 설명했다.

알테어는 내부 테스트를 통해 최적의 썰매 디자인을 구성했다. 우선 구조 최적화 솔루션으로 썰매 프레임 무게를 줄였다. 알테어 구조 최적화 솔루션은 설계 초기단계에 최적화한 경량 구조를 산출해준다. 소재를 바꾸거나 하중을 받는 방향과 위치를 파악해, 하중을 덜 받는 부재를 경량화하고 더 받는 부재는 두께를 늘리는 등 최적화가 가능하다는 설명이다.

충돌 해석 시뮬레이션은 현장 테스트로는 발견하기 어려운 극한의 상황을 만들고, 다양한 충돌 시나리오를 적용해 결과를 미리 확인할 수 있다. 특히 썰매 안에는 탑승자 신체 정보를 반영한 더미 모델을 배치해, 실제 탑승한 것과 동일한 환경을 만들었다.

신명수 연구원은 "이러한 데이터를 이용해 선수의 부상 정도를 파악하는 것도 가능하다. 머리와 가슴 등 탑승자의 안전도를 평가할 때 필수로 측정하는 값을 넣어 부상 방지를 위해 썰매에서 강화해야 하는 위치도 파악할 수 있다. 이는 자동차를 제조할 때도 동일하게 적용되는 기술"이라고 말했다. 

한편 알테어에 따르면 현재 현대자동차, 포드, 르노, 도요타 등 세계적인 자동차 제조 기업이 알테어 시뮬레이션을 활용해서 제품을 개발하고 있다. 알테어는 스포츠에서 자동차 산업까지 이르는 제조 시뮬레이션 분야를 시작으로 금융, 헬스케어, 하이테크 등 산업 전반에서 제품 제작 비용과 시간을 대폭 절감할 수 있도록 지원하고 있다고 설명했다.