블라인드 그 이상: 아우디 스위처블 파노라믹 루프

불투명, 투명, 줄무늬 등 아우디 A6 e-tron의 스위처블 파노라믹 루프는 밀리초 단위로 상태를 전환합니다. 엔지니어 리하르트 슈필베르거가 루프 라이닝에 있는 컨트롤 패널을 터치하자마자, 선루프는 다양한 모드로 전환됩니다.

선루프 제어 유닛과 스위처블 글라스 모듈을 개발하는 슈필베르거는 이 루프에 다양한 상태를 프로그래밍합니다. 예를 들어, 불투명, 투명, 전체 영역 또는 개별 세그먼트, 자동 연속 스위치 또는 수동 스위치 등이 선택 가능합니다.

과거에는 유리 선루프 아래에 롤러 블라인드가 설치되어 있었지만, 이제는 그 기능이 아우디 스위처블 파노라믹 글라스 루프에 직접 통합되어 눈부심 방지, 적외선 차단, 실내 냉기 보호 등 훨씬 다양한 기능을 제공합니다.

아우디 차체 선행 개발 부문에서 글레이징 (유리) 기술을 담당하고 있는 안네그렛 마타이 박사 (Dr. Annegret Matthai)는 이렇게 말했습니다.
“아우디의 목표는 차체를 가능한 한 평평하게 만드는 것입니다. 그게 공기역학적으로 더 효율적이기 때문이죠. 스위치가 가능한 파노라믹 글라스 루프는 그 목표를 위한 중요한 요소입니다. 기능을 유리 안에 직접 통합하면서 롤러 블라인드와 설치 공간을 모두 없앨 수 있었고, 실내 헤드룸 또한 더 넓어졌습니다. 블라인드를 감아 넣는 박스가 필요 없어진 덕분입니다.”

유리에 기능을 직접 통합했다는 건, 이제 글라스 루프가 하나의 전자 부품이 되었다는 뜻입니다. 이 기술은 유리를 담당한 화학 박사 안네그렛 마타이와, 전기 변환·제어·작동 논리를 담당한 전기공학자 리하르트 슈필베르거가 긴밀하게 협력해 완성했습니다.

이 기술의 핵심은 폴리머 분산 액정 (PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal) 방식입니다. 스위치 가능한 필름을 다층 구조의 고기능 라미네이트 글라스 안에 삽입하는 기술입니다. 글라스의 코팅 또한 매우 정교합니다: 바깥쪽 유리의 안쪽 면에는 적외선을 반사하는 다층 코팅이 적용되어 열 복사를 차단합니다. 이 과정에서 수 나노미터 두께의 박막 여러 층을 진공 상태에서 정밀하게 증착합니다. 내측 유리에는 겨울철 실내의 열이 빠져나가는 것을 막아주는 반사 코팅이 적용되어, 머리 위로 전해지는 냉기를 줄여줍니다. 그 사이에 위치한 5중 구조의 기능성 필름은 태양광을 효과적으로 차단합니다. 이러한 기술이 모두 결합되어있는 글라스의 두께는 단 6.2mm에 불과합니다. 
기능성 필름 안에는 ‘액정 (liquid crystal)’이라 불리는 물질이 포함되어 있습니다. 이 액정은 쌍극자 구조를 가지고 있어 전기장이 가해지면 일정 방향으로 정렬됩니다. 이러한 전기적 전환 상태에 따라 글라스는 불투명 (off) 또는 투명 (on) 상태로 바뀌며, 서로 다른 광학적 효과를 냅니다. 또한 정밀한 레이저 커팅기술을 통해 필름을 여러 구역으로 나누어, 각 구역을 개별적으로 제어할 수 있습니다. 아우디 A6 e-tron의 대형 파노라믹 글라스 루프에는 가로로 9개의 세그먼트가 구성되어 있습니다.

리하르트 슈필베르거는 이 스위처블 파노라믹 루프의 가장 큰 장점을 이렇게 말합니다. “이제는 더 이상 기계적인 제약이 없습니다. 롤러 블라인드는 한 방향으로만 열리고 닫히지만, 이 글라스 루프는 제가 원하는 대로 전환할 수 있죠. 앞에서 뒤로 투명하게 바꿀 수도 있고, 뒤에서 앞으로 불투명하게 전환할 수도 있죠. 또 각 구역 (세그먼트)을 개별적으로 제어할 수도 있습니다. 예를 들어, 앞쪽 두 세그먼트만 불투명하게 하고, 그 뒤는 투명하게 하거나, 한 구역씩 번갈아 조정해 실내에 독특한 빛을 비춰주는 ‘지브라 패턴’을 만들 수도 있습니다.” 

이처럼 아우디의 기술은 앞쪽에서든 뒤쪽에서든 자유롭게 전환이 가능한 양방향 제어 방식을 구현했습니다. 조작은 운전석 위의 익숙한 컨트롤 모듈을 통해 직관적으로 할 수 있습니다. 첫 번째 클릭에서는 각 세그먼트를 개별적으로 수동 조작할 수 있고, 두 번째 클릭을 하면 끝까지 자동으로 전환됩니다. 중간에 언제든 버튼을 눌러 멈출 수도 있습니다. 세 번째 클릭에서는 ‘지브라 패턴’ 모드로 전환됩니다.

슈필베르거는 이렇게 덧붙입니다. “전자적으로 다양한 상태를 바꿔보는 건 정말 매력적입니다. 각 상태마다 실내의 분위기가 완전히 달라지거든요.”