첨단 자동차 제동시스템

[알아봅시다] 첨단 자동차 제동시스템

디지털타임스 | 기사입력 2007.06.26 06:01

차량 네 바퀴 각 제동장치？조향장치에 센서 부착

급회전ㆍ빙판길서 '차량자세제어'

국내 신차에 대거 적용 추세

적정거리유지 기술도 상용화

최근 독일 보험협회(GDV)에 따르면 운전자가 심각한 상해를 입은 전체 사고 가운데 25%는 차량 미끄러짐에 의해 발생한 것으로 나타났고, 운전자가 치명적 상해를 입은 사고 가운데에서는 60%가 측면 충돌에 의한 것으로 조사됐습니다. 특히 측면 충돌 사고의 대부분은 주로 과속, 운전 미숙, 과도한 핸들 꺾음 등으로 차량이 미끄러져 발생한 것이라고 합니다.

과거 단순 유압식 제동장치에서 초당 수십회 브레이크 디스크를 잡았다 놓았다를 반복, 미끄러짐을 방지해주는 ABS 브레이크 시스템이 등장하면서 자동차 제동장치에 혁명이 한 번 일어났었죠. 하지만 급회전시 나타나는 차량 미끄러짐 또는 회전 현상을 ABS로만 해결할 수는 없었습니다. 그래서 연구 끝에 등장한 것이 차량자세제어(ESC; Electronic Stability Control 또는 ESP; Electronic Stability Program) 장치라는 것입니다.

`꿈의 제동장치'라 불렸던 이 제동장치는 이제 서서히 대중화의 길을 걷고 있는데, 이 차량자세제어 장치의 원리를 알아보겠습니다.

◇차량자세제어 장치의 원리=차량자세제어장치는 메이커에 따라 ESC, ESP, VSC(Vehicle Stability Control) 등으로 불리는데, 그 원리는 모두 같습니다. 이 장치의 기본적인 특성은 운전자가 주행중 갑자기 나타난 장애물을 피하기 위해 스티어링휠을 급작스럽게 꺾거나, 빗길이나 빙판길에서 회전하거나 브레이크를 밟았을 때 차가 알아서 미끄러지거나 회전하는 것을 방지해주는 것입니다.

우선 차량 네 바퀴 부분의 제동장치에는 각각 노면의 상황을 실시간으로 파악해 중앙컴퓨터(ECU)에 전해주는 센서들이 부착돼 있습니다. 또 조향장치에도 센서가 부착돼 있습니다. 각 센서들은 운전자가 의도한 진행 방향과 실제 자동차의 진행 방향을 실시간으로 비교합니다. 이 때 운전자 조향 방향과 실제 차량 진행방향이 틀리면 각 바퀴별 제동력을 분배해 자세를 잡아줍니다. 물론 이 때 제동방식은 ABS입니다. 예를 들어 고속도로 주행중에 앞서 가던 트럭에서 큰 상자가 하나 떨어져 운전자가 본능적으로 스티어링휠을 왼쪽으로 급하게 꺾었다고 가정합시다. 이 때 센서들은 ECU에 차량 왼쪽 뒷바퀴에 제동을 걸으라는 주문을 내리고, 순식간에 왼쪽 뒷바퀴에 제동이 걸립니다. 그러면 차가 시계 반대 반향으로 돌며 미끄러지려는 힘에 제동이 걸리고, 차가 자세를 잡게 되는 것입니다.

또 하나의 예를 들면 겨울철에 왼쪽으로 굽은 도로구간에 생긴 빙판길을 미처 발견하지 못하고 브레이크를 밟았을 때 보통 차는 심하게 미끄러지거나 시계 반대 방향으로 빙글빙글 돌며 차를 제어할 수 없는 상태로 이어져 대형 사고가 발생합니다. 이 때 차량자세제어장치가 있다면 상황은 달라집니다. 일단 센서들은 빙판 코너에서 엔진출력을 줄이라는 명령을 내리고, 차가 미끄러짐과 동시에 오른쪽 바퀴, 그리고 왼쪽 바퀴를 번갈아 가며 미끄러지는 정도에 따라 제동력을 분배합니다. 이렇게 되면 차는 심하게 미끄러지지 않고 서게 되는 것입니다.

◇첨단 제동장치의 개발 추세=차량자세제어장치는 이미 해외 메어커는 물론 국내 완성차 업체들도 대거 신차에 적용하고 있는 추세입니다. 차량자세제어장치에 이어 첨단 전자식 제동기술들이 속속 개발되고 있는데요. 차가 스스로 위험상황을 파악해 제동장치를 가동하는 기술 등이 그것입니다. 이는 차량 전면에 설치된 레이더가 앞차와의 거리를 실시간으로 체크, 일정 거리로 좁혀지면 자동으로 제동장치를 가동해주는 기술인데요. 이 기술을 응용해 앞차와 적정거리를 유지하며 달리거나 서는 등 알아서 운전해주는 액티브 크루즈 콘트롤(ACC;Activ Cruise Control) 장치는 해외 메이커들이 상용화한 상태입니다. 또 예기치 못한 충돌 상황이 벌어지기 전에 스스로 엔진출력을 줄이고 브레이크를 작동시키는 한편 안전벨트를 꽉 조여주는 첨단 제동기술도 일부 고급차 메이커들이 신차에 적용하고 있는 상태입니다.

김승룡기자 srkim@ 도움말= 현대모비스
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[IT용어 아하!] 크루즈 콘트롤(Cruise Control)

디지털타임스 | 기사입력 2006.05.19 10:20

국내 시판되는 수입차나 최근 출시되는 국산 고급 승용차의 스티어링 휠을 보면 `Cruise'라고 쓰인 버튼을 볼 수 있는데요. 이 기술은 예를 들어 시속 60km로 도로 주행시 엑셀레이터 페달을 밟지 않고서도 계속 시속 60km로 차를 달리게 해주는 기능입니다. 브레이크를 밟거나 엑셀을 밟으면 기능은 해제됩니다. 땅덩어리 넓은 나라의 도로에서는 상당히 유용한 기능입니다만, 차량 소통이 많아 언제 사고가 날지 모르는 국내 도로 환경에서는 스티어링 휠을 잡고 있어야 하고, 전방을 항상 예의 주시해야 하는 등 크루즈 기능이 그다지 유용하게 사용되지 못하고 있습니다. 이런 단점을 보완해 등장한 것이 `어댑티브(Adaptive) 크루즈 콘트롤' 또는 `액티브(Active) 크루즈 콘트롤'(제조사에 따라 명칭이 다름)이라는 것입니다. 이 기술은 차량 앞쪽에 레이저 또는 고주파 방식의 레이더와 센서를 달아 앞차와 일정 간격의 거리를 유지하면서 자동차가 자율 주행하도록 해주는 것입니다. 앞차가 빨리 달리면 빨리 쫓아가고, 서서히 달리면 서서히 따라갑니다. 또 직선도로 상에서 앞차가 차선을 바꾸면 역시 차선을 바꿔 따라 움직입니다. 단순 크루즈 콘트롤 기능에 비해 상당히 운전자를 편하게 해주는 기술입니다.

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