라이트 디자인

마치 헤드라이트가 도로에 영상을 투사하는 듯하다. 신형 카이엔이  고속도로에 진입하면 망원렌즈가 탑재된 조명 시스템이 자동으로 켜져 SUV 전면에 매우 밝은 라이트 카펫을 투사한다. 마주오는 차량이 다가오면 비추는 범위가 자동으로 작아지고, 차로를 바꿀 때는 두 차로를 비출 만큼 일시적으로 넓어진다. 직사각형 모양의 빛은 전면 카메라와 조향 센서에 연동되어 마치 자석처럼 차로 표시를 유지한다. 

신형 카이엔의 HD 매트릭스 LED 헤드라이트는 새로운 차원의 조명 기술에 도달했다. 앞서 설명한 이 기능을 차로 조명(lane illumination)이라고 부른다. 시스템은 전면 카메라와 내비게이션 데이터를 이용해 차로에 최대한 정확하게 조명을 투사한다. 이전보다 더 밝고, 지능적인 기능을 갖춘 혁신적인 조명 시스템의 다양한 기능 중 하나다. 카이엔의 양쪽 메인 헤드라이트에 설치된 6만5536개의 LED는 지능적으로 제어되는 상시 하이빔으로 최대 600m까지 쾌적하고 넓게 빛을 어둠 속으로 투사한다. 이 혁신적인 기능은 편안함과 안전성을 크게 향상하는 시각적 진보라 할 수 있다. 

명불허전 포르쉐 – 미래에서 꿈꾸던 라이트

최첨단 헤드라이트는 새로운 시각적 징표이자 포르쉐를 나타내는 명백한 증거다. 브랜드 고유의 4포인트 주간주행등을 획기적으로 재해석한  HD 매트릭스 헤드라이트의 로우빔 디자인은 특별한 장점으로 내세울 만하다. 헤드라이트는 디자인과 기능이 조화를 이뤄 네 개의  모듈로 주간주행등, 로우빔, 하이빔의 모든 기능을 구현한다. 

주간주행등, 로우빔, 하이빔을 4포인트로 구성하는 아이디어는 이미 10여 년 전에 나왔다. 2013년 9월 프랑크푸르트 모터쇼에서 세계 최초로 선보인 포르쉐의 슈퍼 스포츠카 918 스파이더의 전면부에 적용되어 큰 반향을 일으켰다. 슈퍼 스포츠카에는 하나의 헤드라이트에 네 개의 LED 포인트가 있다. 그 사이 중앙에 LED 로우빔과 하이빔용 다기능 모듈이 있다. 밤에는 다섯 개, 낮에는 네 개의 포인트가 빛난다. 당시 바이작 포르쉐 개발 센터의 어느 유능한 두 사람은 언젠가 4포인트 주야간 라이트를 개발하겠다는 비전을 품었다. 바로 디자이너 하인츠 레들리히와 엔지니어 로베르트 헬레다. 한 사람은 디자인 스튜디오의 조명 책임자로서 팀과 함께 미래의 헤드라이트와 테일라이트의 외형을 디자인하고, 다른 한 사람은 라이트와 비전 개발 부서 책임자로서 기술적 구현을 담당한다. “918을 개발하면서 이 주제를 생각하기 시작했습니다”라고 레들리히는 설명한다. “918은 모터스포츠 수준의 풀 LED 헤드라이트를 갖춰서 매우 가볍고 효율적입니다. 네 개의 포인트로 빛나는 주간주행등은 그 이미지가 너무나 강렬해서 결국 브랜드의 정체성이 되었습니다.”

당시 그들이 자주 받았던 질문 중 하나는 네 개의 포인트가 밤에도 작동하는가였다. 대답은 “아니오”였다. 로우빔은 주간주행등과는 다른 모듈이 필요해서 기술적으로 불가능했다. 레들리히는 “이 주제는 항상 저희 머릿속에 남아 있었습니다”라고 설명한다. 

헬레와 레들리히는 그들의 팀과 함께 포르쉐 라이트 개발을 계속해 나갔다. 84개의 광점으로 구성한 최초의 LED 매트릭스 라이트는 2016년 파나메라에 처음 선보였고, 지금도 시장에서 가장 우수한 시스템으로 손꼽힌다. 하지만 이 시스템도 네 개의 모듈만으로 라이트를 구현할 수는 없었다. 전문가들은 목표를 향한 도전을 멈추지 않았다. “2016년부터 4포인트 풀 LED 헤드라이트에 대해 집중적으로 논의했습니다”라고 헬레는 회상한다. “그 당시에 새로운 기술이 나올 것이라는 사실을 인지했기 때문입니다.” 신기술은 하나의 헤드라이트에 수천 개의 광원이 포함된 고해상도 HD 매트릭스 라이트 시스템이었다. 물론 이 기술도 당시에는 양산에 적용할 단계는 아니었다. 다양한 매트릭스 시스템 중 어떤 해상도가 포르쉐에 기술적으로 가장 적합한지 면밀하게 시험하는 과정도 거쳐야 했다. 이후 마침내 돌파구가 생겼다. 2018년 기존 공급업체의 하드웨어와 소프트웨어 연구가 진척을 이뤄서 4포인트 로우빔을 양산할 수 있는 수준에 이르렀다. 

“이에 따라 라이트 전략 로드맵을 의뢰했습니다”라고 헬레는 말한다. “핵심 요소는 여러 차종에 동시에 적용할 수 있는 한 가지의 기술이었습니다.” 매우 다양한 차종에 사용할 매우 복잡한 단일 라이트 시스템을 동시에 개발하는 도전이 시작되었다.

처음으로 헤드라이트의 전체 라이트가 모듈 네 개로 분산되었다. 혁신적인 HD 매트릭스 LED 헤드라이트는 포르쉐 라이트 터널에서 최종 테스트를 거쳤다. 바이작의 라이트 터널은 미래 조명을 연구하는 곳으로 길이 100m, 너비 15m 이상인 두 개 차로의 테스트 트랙을 갖췄다. 

광각·망원 렌즈를 갖춘 HD 모듈

신형 HD 매트릭스 LED 메인 헤드라이트에 있는 네 개의 광원은 상부와 하부에 각각 일렬로 배치한 두 개의 모듈로 구성된다. 네 개의 모듈은 주간주행등용으로 각 한 개씩 좁은 LED 라이트 가이드를 갖췄다. 포르쉐는 각 여섯 개의 LED가 달린 두 개의 상부 이중 기능 모듈을 이용해 커티시 라이트(courtesy lighting)와 보조 하이빔을 작동한다. 두 개의 주 HD 모듈은 하부 열에 배치했다. HD 모듈 중앙에는 LED 칩이 있다. 모듈당 1만6384개의 마이크로 LED를 엄지손톱의 절반보다도 작은 면적에 배열했다. 각 픽셀을 개별적으로 제어할 수 있는데, 포르쉐는 전면 카메라와 온라인 커넥트 서비스의 신호를 사용한다. 이 밖에도 지능적인 라이트 배분에는 섀시 데이터, 차체의 움직임, 스티어링 각도, 내비게이션도 활용한다.