한양대학교 산업공학과 이기천 교수 연구팀이 지난 14일 넥센타이어, 고려대 연구팀과 함께 ‘인공지능(AI) 기술을 활용한 타이어 성능 예측 시스템(이하 AI 예측 시스템)’을 개발했다. 해당 시스템은 타이어 개발 절차 중 머신 러닝 기술을 활용해, 타이어 개발 시 고려되는 연비, 소음, 핸들링, 접지, 강성 등 성능을 정확하고 빠르게 예측할 수 있다.

공동 연구팀은 머신 러닝의 가동성을 높이기 위해 양질의 데이터를 대량으로 확보했고, 확보한 데이터의 이상치를 탐지해 대체할 수 있는 데이터 전처리 기술도 개발했다. 부족한 데이터에 대해서는 데이터 증강 기법을 활용해 대량의 학습데이터를 확보할 수 있어 높은 예측 성능을 가진 예측모델을 확보 할 수 있다. 

타이어 개발 절차에서 타이어 성능 예측은 시제품의 제작 수량 감소와 개발 기간 단축에 큰 영향을 미친다. FEA(Finite Element Analysis, 유한요소해석)는 일반적인 성능 예측법으로, 타이어의 형상 및 재료 물성을 활용해 컴퓨터 상에서 가상의 3차원 타이어로 모델링하여 수치 계산을 통해 제품의 성능을 확인할 수 있는 기법이다.

한양대학교 이기천 교수 연구팀과 고려대 연구팀은 이번 AI 예측 시스템을 통해 기존 FEA의 단점을 해소시켰다. FEA는 높은 정확성과 성능 예측 값을 확인할 수 있지만, 수치 계산에 소요시간이 오래 걸려 개발자들이 컨셉 설계 단계에서 빠르게 성능을 검토하는데 효율성이 떨어지는 단점이 있다.

한편, 넥센타이어는 가상 제품 개발 시스템 개발을 위해 지속적인 연구와 투자를 해오고 있다. 이번에 개발한 AI 예측 시스템을 통해 보다 빠르고 정확한 타이어의 설계 및 성능 개선을 제조 전에 할 수 있게 됐다.