테슬라 사이버트럭(Cybertruck)의 새로운 앞 유리 특허 공개

테슬라의 2022년 4분기 실적발표가 이제 코 앞으로 다가왔다. 현지 시간으로 1월 25일로 예정되어 있는 실적발표는 4분기 실적 성적과 함께 투자자들의 질의응답(Q&A) 시간 또한 가지게 되는데 현 시간으로 가장 많은 질문을 받는 부분이 차량 판매에 따른 마진과 사이버트럭의 올해 생산 여부다. 차량 마진에 대한 부분은 테슬라의 공식적인 답변이 필요한 부분이고 사이버트럭 생산 여부에 대한 답이 계속해서 흘러나오고 있는 상황이다. 바로 특허사항이다. 특허 관련해서 앞전에 차량 앞 유리 와이퍼 관련된 사항을 다룬 적이 있는데 이번에는 차량 앞 유리 자체에 대한 특허를 테슬라가 직접 공개하였다. 오늘은 이 부분에 대해 한 번 다뤄보고자 한다.

 

 

그림 1. Q4 2022 실적 Q&A에서 차량 마진에 대한 부분과 함께 사이버트럭의 생산 여부 관련 문의가 전체 2위다. 그만큼 관심도가 높다!

 

 

(사이버 트럭 앞 유리 와이퍼 관련 특허 포스팅은 아래 링크 참조 )

테슬라 사이버트럭(Cybertruck) 생산 임박! 몇 가지 정황을 통해 확인할 수 있는 생산 시기까지 유추

 

 

1. 테슬라는 사이버트럭 유리에 진심

사이버트럭은 디자인부터가 다른 차량과 차별화를 많이 두었다. 그중에서도 사이버트럭의 가장 새롭고 어쩌면 악명 높은 기능 중 하나는 바로 일명 "테슬라 갑옷 유리" 일 것이다. 이를 세상에 검증하기 위해 테슬라는 2019년경 실시간 영상을 통해 공개된 사이버트럭 시연회에서 방탄유리임을 자처하며 유리에 쇠공을 던졌는데 유리가 그대로 깨져버려서 망신을 산 적이 있기 때문이다. 시연에서 유리공을 던진 장본인은 수석 디자이너 프란츠 폰 홀츠하우젠(Franz von Holzhausen)이고 이 당시 일론 머스크도 현장에 같이 있었다. 이런 역사적인 사건(?)을 통해 당시 시연회 이후 주가는 6% 이상 하락하고 말았다. 물론 일주일 뒤 일론 머스크는 다시 쇠공을 던지는 영상을 슬로모션 비디오로 선보이며 깨지지 않는다는 것을 다시 보여줬었다.

 

 

(2019년 시연회 당시 역사적인 장면)

https://media.giphy.com/media/gLREH1v1Z78tJckuii/giphy.gif

 

 

(이후 쇠공 던지기 영상 성공 장면)

트위터에서 즐기는 Elon Musk

 

 

그러나 테슬라는 이전부터 유리를 포함한 재료 과학에 막대한 투자를 해왔었다.

 

2. 테슬라의 Solarglass: 조용한 실내의 비밀

테슬라는 2016년경, 테슬라글라스라는 새로운 프로젝트를 전 애플(Apple) 재료 엔지니어인 Mike Pilliod의 담당으로 진행했었다. Pilliod가 중점을 둔 것은 테슬라가 차량에 도입한 최신 음향 기술이라고 밝히며 아래와 같이 전한다.

 

 

"우리가 한 가장 멋진 일 중 하나는 테슬라의 모든 차량에 음향 측면 적층 낙하를 통합한 것이다."
(One of the coolest things we have done is incorporate acoustic side laminated drops across every vehicle at Tesla)

 

 

Pilliod는 또한 테슬라가 유리를 개발하는 목적에 대해 다른 견해도 내비쳤는데, 이는 사고 발생 시 유리 패널이 안전하고 자외선 및 소음으로부터 탑승자를 보호하도록 요구되는 것이 포함되는 것이다. 결국 이 또한 안전에 관련이 있다!

 

 

(아래는 테슬라 글라스 관련 영상)

테슬라 글래스 관련 영상

 

 

3. 테슬라 차량에 적용된 다층 유리 스택(multi-layer glass stack)

자동차 유리는 큰 외력 없이 부서지거나 금이 생겨 파손될 수 있기에 테슬라는 도로의 정상적인 상황을 견딜 수 있고 작동 중에 손상이 없는 내구성 있는 자동차 유리를 만드는 과정에 중점을 두었다. 특히나 다른 차량에 의해 공중으로 날아오는 비산물을 통해 전체 앞 유리를 손상시킬 수 있는 것을 고려한 것이다. 테슬라는 또한 앞 유리가 비싸고 교체하기 어렵기 때문에 이를 피하기 위해서 이를 위해 개발을 더 중점을 두었던 것이다. 이는 지난 2021년에 공개된 "다층 유리 스택" 특허를 통해 확인할 수 있는 사항이다. 테슬라의 다층 유리 스택은 아래와 같이 구성된다.

 

 

"다층 유리 스택"의 조합은 2J의 힘으로 파손될 확률이 약 10%이다. 높은 강도의 유연성으로 화학적으로 강화된 내부 직면 층으로 두께는 0.5mm ~ 1.1mm 사이이며 접착되는 중간층이 있다. 또한 유리의 외부 층에 2mm ~ 5mm 사이의 두께를 측정하는 '비소다석회, 낮은 CTE, 고밀도 유리'를 포함하여 내구성을 높였다."

 

 

그림 2. 다층 유리 스택 특허사항

 

 

4. 향상된 사이버트럭 앞 유리 특허 관련 내용

테슬라는 유리가 열을 통해 구부러질 수 있다고 주장한다. 또한 용접 또는 폴리머와 같은 접착제를 통해 두 개의 유리 조각 결합을 통해 보다 더 안전하고 사이버트럭과 같은 외형의 각진 변화에 대해 적용할 수 있음을 이번 특허를 통해 밝혀낸 것이다.

 

 

"초강력 유리 및 폴리머 층 복합재는 충격력을 흡수하고 방향을 전환하여 성능과 손상 내성을 향상할 수 있다."
(Ultra-strong glass and polymer-layered composite can absorb and redirect impact force for improved performance and damage tolerance)

 

 

사이버트럭의 가장 특징적인 부분은 차량의 날카로운 특징선을 따른다는 것이다. 테슬라는 이에 대해 유리를 제조하는 새로운 특허를 획득하였으며 이를 대중에 공개하였다.

 

 

그림 3. 형상선을 갖는 자동차 유리 구조 관련 제조 방법 특허

 

 

위 그림 2에 공개된 특허 내용은 아래와 같다. 특허 출원에서 테슬라는 현재 방법의 문제점인 유리로 달성할 수 있는 곡률 또는 굽힘의 양에 대한 제한사항은 테슬라 차량에 적용할 수 없었으나 특허를 통해 이 문제를 해결했다는 것이 주요 사항이다.

 

 

"곡선 및 형상선을 갖는 자동차 유리 구조물 및 이를 형성하는 방법이 제공된다. 예시적인 방법은 실질적으로 평면 유리 구조물의 위치에(예를 들어 레이저, 발열체를 통해) 국부적인 열을 적용하고, 그 위치에서 유리 구조물을 굽힘 하여(예로써 평면 유리 구조물의 선을 따라) 유리 구조물 내에 형상선을 형성하는 것을 포함한다. 굽힘은 2mm ~ 5cm 사이의 곡률 반경을 갖도록 형성될 수 있다. 자동차 사용을 위한 곡선형 또는 접합된 유리 구조의 추가의 층들이 더 포함될 수 있다."

 

 

특허 출원에서 테슬라는 다층 유리로 동일한 결과를 얻는 방법도 설명한다.

 

 

"다른 실시 예에서, 유리 구조물은 그의 적어도 하나의 위치에 특징선 또는 굴곡부를 갖는 제1 유리층을 포함한다. 2mm ~ 5cm 사이의 곡률 반경을 갖는 형상선. 일부 예에서, 유리 구조물은 다층 유리 구조물이고 유리의 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 제2 유리 층을 포함하며, 상기 제1 및 제2 부분은 유리의 제1 층에서 형상선에서 만나거나 굴곡된다. 중합체는 유리의 제1 층과 유리의 제2 층 사이에 배치될 수 있다."

 

 

특허 관련 곡률을 가진 다층 유리를 보여주는 그림은 아래 그림 3과 같다. 얼핏 보면 테슬라 세미트럭의 앞 유리와 유사해 보인다.

 

 

그림 4. 특허 관련 곡률을 가진 다층 유리 그림(좌)과 세미 트럭 전경(우)

 

 

그러나 테슬라는 특허 출원의 예로 아래와 같이 사이버트럭의 도면을 공유하고 있다.

 

 

그림 5. 특허 출원에 포함된 사이버트럭 외경(좌)과 내경(우)을 공유

 

 

5. 마치며

지난 1월 19일, 조 태그마이어(Joe Tegtmeyer)는 본인의 트윗 계정을 통해 기가프레스 기기가 기가 텍사스 내에서 조립이 끝난 것으로 보이는 사진을 기재한 바 있다.

 

 

그림 6. 조 태그마이어의 사진 한장. 기가 프레스 조립이 끝난 것으로 보인다.

 

 

생산 장비 조립이 완료가 되었다면 이제 본격적으로 생산에 들어가지 않을까? 테슬라는 차량 개발을 계속 진행하는 등 사이버트럭을 올해 중반까지 생산하기 위해 노력을 보이고 있는 가운데, 이제 모든 관심은 이번 실적 발표다! 좋은 성적과 함께 사이버트럭의 생산에 대한 구체적인 언급이 있게 된다면 테슬라에 대한 기대감이 더더욱 커지게 될 것이다!! 모두들 성투하시길!!!

 

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자료 출처:

 

1. 테슬라 글라스 관련 소식

https://electrek.co/2021/09/16/tesla-unveils-secret-quiet-cabin-proprietary-tesla-glass/

Tesla unveils its 'secret to a quiet cabin': Proprietary 'Tesla Glass'

 

2. 다층 유리 스택 관련 소식

https://www.teslarati.com/tesla-armor-glass-patent/

Tesla Armor Glass patent reveals 'bulletproof' secret to Cybertruck durability

 

3. 사이버트럭 특허 관련

https://electrek.co/2023/01/23/tesla-cybertruck-novel-windshield-patent/

Tesla obtains patent for Cybertruck's novel windshield

https://www.teslarati.com/tesla-cybertruck-windshield-design-patent/amp/

Tesla reveals Cybertruck windshield details in patent

 

4. 2022년 4분기 실적 Q&A 최다 투표

https://app.saytechnologies.com/tesla-2022-q4

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