[Tech]기계적 연결 구조를 대체할 ‘바이 와이어’ 전자 제어 시스템
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[Tech]기계적 연결 구조를 대체할 ‘바이 와이어’ 전자 제어 시스템
  • 제시 크로스(Jesse Crosse)
  • 승인 2020.04.08 16:21
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무게와 공간이 줄어드는 것은 전자식 브레이크의 수많은 장점 중 일부일 뿐이다

 알파로메오가 줄리아와 스텔비오에서 첫 선을 보인 인텔리전트 브레이킹 시스템(IBS)은 양산차에 처음 쓰인 MKC1 전자식 브레이크(brake-by-wire) 시스템이었다. 콘티넨탈(Continental)이 개발한 이 시스템은 일반적으로 분리되는 구성요소들을 깔끔한 패키지 하나로 묶은 것으로, 개별 부품을 합친 것보다 더 가볍고 훨씬 더 작다.

전자식 브레이크 시스템 개념은 원래 운전자와 차 사이에 기계적 연결 구조 없이 모든 것을 전자식으로 만드는 것이 목표였다. 전동 캘리퍼가 제동을 하고, 위험한 상황일 때 스티어링 휠이 운전자의 손을 뿌리치지 않고도 전동 스티어링 랙이 중요한 회피 작동을 하는 것처럼 멋진 기능을 하도록 만들겠다는 생각이었다.

MKC1 시스템은 완전한 전자식 브레이크 시스템을 일부만 구현하고 있지만 전동 브레이크 캘리퍼 없이도 멈춘다. 이렇게 할 수 있는 것은 탠덤 마스터 브레이크 실린더(브레이크에 가할 유압을 만드는 장치), 브레이크 부스터, ABS와 ESC 장치를 통합한 덕분이고, 무게를 4kg 정도 줄인다.

크기와 무게 측면과는 별개로, 페달 느낌은 엔지니어가 주행 시뮬레이터를 통해 트랙에서는 더 적극적으로 반응하고 일반 교통흐름 속에서는 더 느긋하게 반응하도록 조율할 수 있다. 또다른 장점은 브레이크가 고장나거나 뜨거워지더라도 페달 작동거리가 늘어나지 않는다는 것이다. 운전자가 실제로 느끼는 것은 MKC1에 내장된 시뮬레이터로, 일반적으로는 유압장치를 통해 피드백되는 감각을 만들어내고 브레이크 작동 강도와 관계없이 고르게 감각을 유지한다.

완전한 전자식 브레이크라면 자동차 업체가 유압식 브레이크에 쓰이는 브레이크액을 쓰지 않아도 되므로 지저분한 액체 없이 섀시와 생산 라인을 건조하게 만들 수 있다. 서스펜션, 휠 허브, 디스크, 브레이크로 이루어진 바퀴 주변 모듈 완제품은 차에 장착만 하면 되도록 미리 조립해둘 수 있다. 나아가, 흡습성(대기 중의 습기를 흡수하는 성질)을 지닌 유압식 브레이크용 브레이크액은 주기적으로 교체해야 하지만 전자식 브레이크는 그럴 필요가 없다.

전자식 스티어링은 어떨까? 주로 유압 스티어링 펌프보다 에너지를 훨씬 더 적게 소비한다는 이유로 전동 파워 스티어링(EPAS)은 지금도 흔히 쓰이지만, 여전히 운전자와 스티어링을 기계식 구조로 연결하고 있다. 다만 모터를 사용함으로써 운전자의 스티어링 조작 부담을 어느 정도 줄일 뿐이다. 완전한 전자식 스티어링을 사용하면 기존 스티어링 장치로부터 비동조화가 이루어져 다양한 형태를 사용할 수 있겠지만, 법규가 바뀌어야 한다. 

완벽한 전자식 브레이크와 전자식 스티어링 기술은 아직 생산되지 않고 있지만, 다른 형태의 완전 전자식 주행 기술은 한동안 존재해 왔다. 전자식 스로틀은 액셀러레이터 페달과 엔진 스로틀 사이에 기계적으로 연결된 구조가 없다. 그 대신, 페달 박스와 엔진에 있는 여러 개의 센서가 스로틀과 분사할 연료를 조절하는 데 필요한 정보를 엔진으로 전달한다. 이 기술은 연료소비를 제어하는데 주로 도움이 되고 따라서 배출가스 제어에도 도움이 된다.

전자식 브레이크와 전자식 스티어링 모두 시제품 단계에 들어섰고, 언젠가는 일반 도로에 나오게 될 것이다. 실제로, 무인 자율주행 차가 실현되려면 반드시 그래야 한다. 그러나, 지금으로서는 두 기술 모두 아직은 보류 상태라고 할 수 있다. 

 

무인 자율주행 로봇으로 충전한다

폭스바겐이 지하 주차장처럼 특이한 장소에 충전 인프라를 설치하는 문제를 극복할 신박한 아이디어를 내놓았다. 로봇이 전기차에 '배터리 수레'를 자동으로 끌고 가 플러그를 꽂는다는 것이다. 설득력이 없는 이야기처럼 들릴 수도 있겠지만, 충전기를 차로 옮긴다는 개념은 그 반대 개념보다는 설득력이 있고, 충전기가 설치된 공간을 독점하는 문제를 함께 해결할 수 있다.


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