디지털화되는 자동차
현재의 유압식 브레이크
결국 전동화된다
본격적인 자동차 전동화 시대에 들어서며 각종 기계식 부품의 전자화 바람이 불고 있다. 유압식 파워 스티어링 휠은 이미 전기모터 방식으로 대체되었으며 스로틀 페달 역시 물리적 연결 없이 별도의 액추에이터가 신호를 전달받아 작동한다. 최근에는 변속 셀렉터마저 버튼식, 다이얼식으로 대체되는 등 전자화되는 추세다.
운전자와 자동차 사이에 물리적 연결이 사라져가는 이유는 전동화뿐만 아니라 자율주행과도 밀접한 관련이 있다. 전동식 스티어링 휠의 도입으로 차로 중앙 유지 시스템, 회피 조향 시스템 등을 사용할 수 있게 되었으며 스로틀 바이 와이어 또한 어댑티브 크루즈 컨트롤의 작동에 반드시 필요하다. 전자식 변속 셀렉터는 차량 스스로 주차, 출차하는 원격 제어 시스템에 활용되고 있다. 그런데 조만간 브레이크마저 전동화가 가시화되어 관심을 모은다.
글 이정현 기자
콘티넨탈 본사 / 사진 출처 = “Continental”
사진 출처 = “콘티넨탈 코리아”
미래 브레이크 로드맵 공개
‘브레이크 바이 와이어’ 도입
콘티넨탈오토모티브코리아는 지난 23일 미래 브레이크 시스템(Future Brake System)에 관한 기술 로드맵을 공개했다. 전동화, 디지털화, 자율주행, 지속가능성 등 현재 글로벌 자동차 시장의 주요 트렌드에 맞춘 브레이크 시스템을 개발해 향후 완성차 업계에 공급한다는 계획이다.
콘티넨탈의 미래 브레이크 시스템은 스로틀 바이 와이어, 스티어 바이 와이어, 쉬프트 바이 와이어 등에 이은 ‘브레이크 바이 와이어(Brake by Wire)’ 기술이 핵심이다. 일반적인 자동차의 브레이크 시스템은 브레이크 페달을 밟는 힘을 증대시켜주는 진공 부스터와 유압으로 제동력을 발생시키는 캘리퍼, 디스크 로터 등으로 구성된다. 하지만 미래 브레이크 시스템은 모터를 활용한 전자 브레이크 부스터, 캘리퍼 등으로 로 기존 유압식 시스템을 대체한다.
사진 출처 = 유튜브 채널 “미남의운전교실”
코나 일렉트릭 계기판 회생제동 표시 / 사진 출처 = 유튜브 채널 “electry”
이미 일부 도입된 상황
국산차에도 적용됐다
콘티넨탈은 미래 브레이크 시스템을 0~3단계까지 총 4단계로 나누었다. 콘티넨탈이 현재 판매 중인 전기차 브레이크 시스템은 0단계로, 기존 유압식 시스템을 활용하나 회생제동을 통해 유압식 브레이크의 사용을 줄이는 방식이다. 이는 현재 판매되는 국산 하이브리드, 전기차에도 일부 적용되어 있으며, 브레이크 패드 등 관련 소모품의 수명을 늘려준다는 장점이 있다.
1단계는 본격적인 브레이크 전동화의 시작이다. 물리적 연결 없이 전자식으로 바뀐 브레이크 페달은 제동력을 전자 신호로 전달하고 이를 감지한 전자식 시스템이 브레이크 유압을 조절한다. 2단계의 경우 전륜은 유압식을 유지하지만 후륜은 전자식으로 바뀐다. 최종 단계인 3단계에 이르면 유압 시스템이 완전히 사라지고 각 바퀴에 전동식 캘리퍼, 드럼 등이 달려 독립적인 제어가 가능해진다. 콘티넨탈은 2027~2030년에 3단계 상용화를 전망한다.
포르쉐 타이칸 브레이크 / 사진 출처 = “Sunday Times Driving”
아이오닉 5 레벨 4 자율주행 프로토타입 / 사진 출처 = “현대자동차”
만약 고장 난다면?
대비책 살펴보니
한편 자동차 제어와 관련된 핵심 시스템을 전자화하려면 예상할 수 있는 모든 위험 요소에 대비되어 있어야 한다. 전자식 스로틀의 경우 운전자가 가속 페달을 밟지 않았음에도 오류로 인해 스로틀이 갑자기 전개되는 급발진 현상이 심심찮게 발생한다. 전자식 변속 셀렉터 또한 도입 초기에는 반대로 작동하는 등의 오류가 발생한 바 있다.
콘티넨탈 측은 “배터리 전압이 부족한 상황에서도 브레이크 작동에 필요한 전압을 안정적으로 공급할 있다”고 밝혔으며 “전자 신호가 전달되지 않을 경우에는 보조 시스템이 개입해 제동할 수 있다”고 덧붙였다. 결과적으로 현재의 유압식 브레이크 시스템은 내연기관의 퇴출에 따라 함께 사라질 것으로 보인다.
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