콘티넨탈 AG, 움직이는 개인공간을 위한 미래 이동성에 집중

“Making Mobility A Great Place To Live”를 슬로건으로 IAA 2017 참가

글│ 루앤 하몬드(Lou Ann Hammond), 드라이빙더내이션 _ www.drivingthenation.com
2017년 09월호 지면기사

 

 

 

콘티넨탈이 2017 프랑크푸르트 모터쇼(이하 IAA)를 앞두고 독일 하노버에서 기술 시연회를 열고, 미래의 개인 이동성과 관련한 도전과제와 기회를 제시했다. 자동차의 인테리어는 전기화, 자동화, 디지털화로 인해 10년 후 지금과는 완전히 달라질 것이다. 이번에 시연한 월드 프리미어를 소개한다.


프랑크푸르트 모터쇼(이하 IAA)에는 수많은 자동차 제조업체들이 자동차를 월드 프리미어로 발표한다. 이들은 자동차를 제조하기에 앞서 미래의 자동차에 어떤 기술을 사용할 것인지 결정해야 한다. 그들의 부품협력업체들이 제안하는 기술에서 미래의 이동성에 대한 아이디어를 얻을 수도 있다. 어떤 기술이 미래의 최종 승자가 될지 상상해보는 것도 흥미로운 일이다.
 

시내 자율주행 로보 택시 ‘큐브(CUbE)’


여행에서 기사가 딸린 리무진을 타는 것은 최고의 호사로 꼽는다. 평범한 우리는 텔레비전에서 부유한 유명인사가 호텔에서 곧바로 대기하고 있는 차를 타고 환호하는 팬들에게 손을 흔들며 급히 떠나는 장면을 보게 된다. 영화에서는 사람들이 자유롭게 웃고, 키스를 하고, 술을 마시는 동안 누군가는 운전을 한다. 어두운 유리벽을 사이에 두고, 리무진 앞에는 운전기사가 있고 뒤에는 비즈니스를 하는 정장 차림의 남성이 있다. 이 모든 장면은 일상에서 흔히 벌어지는 일들이다. 그러나 대개 출퇴근 차량은 차량당 한 명이 탑승한다.
 

최근 콘티넨탈 AG(Continental AG)는 독일 하노버에서 기술 시연회를 열고, 그들의 드라이빙 이니셔티브를 소개했다.
베를린에서는 약 350만 명의 시민이 대중교통을 포함한 다양한 교통수단을 하루 평균 70분가량 이용한다. 자동차는 주로 단거리 이동에 이용되고 대부분 주차되어 있다. 차량으로 이동 중에는 평균 1.3명이 탑승한다. 베를린 시민은 하루 평균 3회 이상 교통수단을 이용하며 하루 평균 이동거리는 총 20.2 km이다. 운전자가 없는 로보 택시(robo-taxis)는 이런 베를린 같은 도시에 이상적인 솔루션이 될 수 있다.
 

 

사람들이 운전을 싫어하는 것은 아니다. 다만 컨버터블 카의 지붕을 열고 머리카락을 날리며 시골을 달리는 꿈과 65마일(100 km) 이하로 속도 제한이 있는 2시간 거리의 통근 길 사이에 큰 괴리가 있을 뿐이다.

 

예를 들어, 콘티넨탈 AG는 2016년 기준 런던의 자동차 평균 주행속도가 시간당 7.8마일(12 km)에 불과하다고 인용했다. 많은 사람들이 버스, 지하철 또는 라이드셰어링(ride sharing)을 이용하는 이유다.


많은 사람들이 배출가스에 대해서도 우려하고 있다. 이에 많은 회사들이 자율주행차와 함께 전기차(electric vehicles, EV)를 연구하고 있다. 일부 자동차 회사들은 카셰어링 회사에 투자하고 있다. 콘티넨탈 AG는 “도시의 개인 이동성의 미래는 자율주행차와 전기차이며, 이는 공유경제의 일부가 될 것”이라고 믿고 있다.


전 세계 100대 자동차 부품업체 중 75개 업체가 전기차 시장에서 틈새시장을 확보하지 않는 한 2030년에는 곤란한 상황에 처하게 될 것이라는 결론을 내렸다.
 

 

미래의 자동차 이동성에 대한 수요와 기대가 점점 더 현실화되고 있다. 이것이 콘티넨탈 AG가 큐브(Continental Urban mobility Experience, CUbE) 로보 택시를 공개한 이유다. 콘티넨탈 AG는 자체 개발한 센서, 액추에이터, 제어 장치, 통신 및 네트워킹 기술의 완벽한 제품 포트폴리오를 통해 올해 큐브 테스트를 시작한다.
 

콘티넨탈의 자율주행차 프로젝트 책임자인 앙드레 홈(Andree Hohm)은 “우리가 현재 연구하고 있는 많은 실용적인 주제 중에는 이중화 브레이크 시스템(redundant brake systems)의 적절한 설계와 로보 택시용 센서 플랫폼의 최적 구성 방안이 있다.”고 말했다. 그는 로보 택시가 현재 트래픽 집중으로 몸살을 앓고 있는 도시의 이동성(urban mobility) 문제를 해결할 수 있는 스마트 솔루션을 제공할 것이라고 확신했다.
 

 

큐브는 전용 무인자동차(driverless car)다. 밖에서 가까이 보면 심플한 상자처럼 보일 뿐이다. 콘티넨탈 AG는 이지마일 EZ 10 셔틀에 장애물을 식별하는 데 사용되는 360도 뷰(360-degree view)를 위한 최신 레이더 센서를 각 모서리에 설치했다. 정면에는 마치 사람의 눈처럼 물체와 공간적 변위를 감지하기 위해 렌즈가 달린 두 개의 스테레오 카메라를 두었다.

차량 내부엔 브레이크 페달과 핸들이 없다. 음악을 만드는 사운드보드처럼 보이는 장비가 있지만, 이것은 센서가 제공하는 모든 정보를 수집하는 기계의 두뇌와 같은 장비다.
 

OEM과 자동차 회사들은 무인자동차를 바라보는 시장의 변화를 주시하고 있으며 서로 많은 논의를 하고 있다. 각 회사들은 이러한 새로운 세상에서 자신들의 역할을 찾으려 노력하고 있다.
 

올차지(AllCharge) 충전 시스템


자동차에 양방향 시스템이 있어서 어떤 충전 기술을 사용할지 걱정할 필요 없이 어떤 충전 스테이션이든 들어가 배터리를 충전할 수 있다고 상상해 보자.


콘티넨탈이 전기차 시장에서 표준화되지 않은 충전 인프라로 인한 문제에 답을 제시했다. 콘티넨탈 엔지니어들이 수행한 방법은 아주 간단하다. 다양한 종류의 충전 스테이션을 모두 지원하는 특별한 기술로 전기차를 충전하는 대신에, 전기 구동장치(electric powertrain) 자체를 ‘범용 충전기’로 전환하는 것이다.
 

‘올차지’ 시스템으로 불리는 이 기술은 전기모터와 인버터로 구성돼 있는 기존 전기 구동장치를 기반으로 한다. 서로 다른 전압에서 AC/DC 변환이 전기 구동장치의 고유 특성이기 때문에, 이미 충전 시스템에 필요한 모든 기능을 갖추고 있는 셈이다. 이 시스템을 통해, 최대 800 V와 350 kW의 출력 레이트(output rate)로 모든 충전 스테이션에서 차를 충전할 수 있을 뿐 아니라, 필요할 경우 230 V의 AC 전원을 빼 쓸 수 있다. 올차지 시스템의 V2D (vehicle-to-device) 기술은 노트북에서 냉장고, 전기 드릴에 이르기까지 모바일 전자기기에 전원을 공급하는 데에도 차량 배터리를 사용할 수 있도록 허용한다.
 

 

CAMPING : (C)ontinental AMPING

 


글램핑(Glamping)은 글래머러스한 캠핑, 즉 편안하고 럭셔리한 캠핑을 의미한다. 기자에게 가장 인상적인 콘티넨탈 기술은 CAMPING 올차지였다. AC-DC 또는 DC-DC 충전뿐만 아니라, 집에서는 발전기가 될 수 있는 올차지 EV 스테이션은 냉장고나 TV에 전원을 공급할 수 있다. 기자는 이것을 CAMPING, 즉 (C)ontinental AMPING이라 부른다. 기자가 본 자동차에는 정면에 DC 부스터를 갖춘 충전 장치가 있고, 뒤엔 냉장고와 연결할 수 있는 또 다른 장치가 있다.
 

플러그 없는 전기차용 유도 충전 기술


플러그리스(무선) 충전 기술은 더욱 발전하겠지만, 그 미래는 우리의 생각보다 더 가까이 와 있다. 전기차를 타고 레스토랑에 도착해 EV 충전 슬롯을 열고 충전하는 대신에, 바로 차를 잠그고 레스토랑 안으로 들어가는 장면을 상상해 보자.
 

차에 가스를 가득 채우기 위해서는 차에서 내려 호스를 가스 충전 주입구에 연결해야 한다. 이것이 가스이든 전기이든 상관없다. 날은 춥고, 어둡고, 비가 내린다. 차 안에는 식료품과 아이들이 있다. 뭔가 혼란스럽고 피곤한 나머지 충전하는 것을 잊어버렸다. 다음날 아침, 자동차에 충분한 에너지가 없어서 낭패를 볼 수 있다.


선심을 쓰듯 더 많은 공공장소에서 무료 Wi-Fi를 제공하는 것처럼, 상점에서 쇼핑하는 경우 더 많은 장소에서 충전 스테이션을

제공한다. 콘티넨탈은 언젠가 플러그가 사라질 것이라고 믿고 있다. 운전자가 해야 할 일은 송신 패드(power transference)와 10센티미터 이내로 수신 패드를 위치시키는 것이다. 차가 충전 범위에 들어오면, 차량 디스플레이에 있는 표시 기능이 충전하기 최적의 위치로 안내해 충전이 시작된다. 유도 충전 솔루션은 최대 11 kW 충전율로 EV를 재충전할 수 있다.
 

충전율이 11 kW 일 때, 충전 시간 1분마다 약 1 km의 주행 거리를 제공한다. 콘티넨탈의 유도 충전 시스템 전문가인 토마스 뢰를(Thomas Rohrl)은 “쇼핑 하는 20분 동안 차를 무선 충전 주차 구역에 주차했다면, 주행 거리를 최대 20 km까지 늘릴 수 있다.”고 말했다. 이 시스템은 자동차가 그라운드 패드의 정확한 위치에 주차하면 자동으로 차량을 충전한다. 차량 탑재 유도 충전 시스템에는 수신 패드, 전력부품, 컨트롤러, 정확한 주차를 돕기 위한 HMI(human-machine interface)가 포함된다.
 


 

고도의 자동화된 주행(Highly Automated Driving)을 위한 MK C1


콘티넨탈의 전동 브레이크 시스템 MK C1은 무진공(vacuumless) 제동, 에너지 회생, 고성능 긴급제동 보조와 같은 현재와 미래의 요구사항을 충족하는 콤팩트한 통합형 브레이크 시스템이다. 여기서 C는 브레이크 부스터, 탠덤 마스터 실린더, ESC(electronic stability control) 및 ABS(antilock brakes) 등의 제어 시스템을 통합했다는 의미에서 “Combined brake”를 뜻한다.
 

 

또한 고도의 자동화된 주행(highly automated driving, HAD)을 위한 다음 단계를 실현하기 위해 이중화 폴백 레벨(redundant fallback-level)을 갖추었다. 네트워크로 연결된 2개의 브레이크 시스템 장치를 갖춘 MK C1 HAD 시스템 아키텍처는 운전자의 개입 없이 항상 필요한 감속 수준을 보장하는 열화 개념(degradation concept)을 제공한다. MK C1을 MK 100 기반의 유압식 브레이크 익스텐션과 결합함으로써 최소의 노력으로 고도의 자동화된 주행을 위한 이중화 브레이크 시스템을 설치할 수 있다.
 

 

 

슈퍼클린 전동 디젤


디젤엔진을 포기하기엔 이르다. 자동차 회사들이 캘리포니아에서 클린디젤 자동차를 다시는 발표하지 않을 것이라고 생각한 바로 그 때, 콘티넨탈 AG는 가장 깨끗한 디젤을 발표했다. 콘티넨탈 AG에 따르면, 독일 하노버에서 기자가 몰아본 자동차는 배출량이 유로 6 기준보다 뛰어나다.


콘티넨탈은 시스템 접근방식을 채택했다. 즉 injection 및 calibration과 함께 스타트-스톱(start-stop) 제너레이터를 갖춘 48V 마일드 하이브리드와 NOx 배출을 최대 60%까지 낮출 수 있는 전동 후처리 기능을 제공한다. 연료 소비와 배출가스 없이 자동차가 타력 주행(coast)할 수 있는 기능도 있다. 또한 에너지를 회수하기 위한 회생제동장치가 있다. 128 mg/km가 NOx 배출 한계가 될 것이다. 기자가 몰아본 자동차는 56 mg/km의 NOx 배출로 테스트를 마쳤다. 이는 2021년 배출가스 규제보다 낮은 수치다.
 

스피커 없는 자동차 : Ac2ated 사운드 시스템


더 가벼운 자동차를 원한다면, 스피커와 서브우퍼를 제거해야 한다. 생생한 음질을 제공하는 스피커는 무겁고 많은 공간을 차지한다. 문제는 더 이상 음악을 들을 수 없다는 것이다.


콘티넨탈은 카오디오 시스템을 재발명하면서 스피커 없는 차량용 오디오 시스템을 개발했다. 콘티넨탈에 따르면, Ac2ated 사운드 시스템은 바이올린과 같은 현악기의 원리에서 영감을 얻었다. 바이올린은 활로 줄(현)을 진동시켜 그 진동이 브리지를 통해 몸통으로 전해져 공명이 일어나면서 소리를 낸다. 바이올린의 활과 줄의 역할을 하는 것이 Ac2ated 사운드 시스템의 트랜듀서(transducer)다. 트랜듀서는 미세한 진동을 일으키는 자석과 코일로 구성된다. 트랜듀서가 차내 패널과 내장재를 진동시켜 소리를 낸다.
 


 

 

콘티넨탈 엔지니어링 서비스의 역량 센터 NVH 담당 디미트리우스 페쏘라스(Dimitrios Patsouras) 이사는 “A필러(A-pillar)는 고주파에 적합하지만, 도어 패널은 중간 주파수 생성에 적합한 특성을 가지고 있다. 스피커 기술과 마찬가지로, 우리는 저음을 생성하기 위해 루프 라이닝과 리어 쉘프(rear shelf) 등의 대형 부품을 이용하고 있다.”고 말했다.
 

우수한 3D 사운드를 얻기 위해, 기존의 하이엔드 카오디오 시스템은 10~20개 이상의 스피커를 필요로 한다. 기존 스피커로 시스템을 설계할 경우에 최대 15 kg의 무게와 10~30리터의 부피를 차지한다. 반면, 콘티넨탈의 스피커 없는 오디오 시스템의 무게는 1 kg, 부피는 1리터에 불과하다.


페쏘라스는 “그럼에도 세계적인 오디오 전문가들이 우리의 보이지 않는 사운드 시스템의 음향에 대해 최고의 찬사를 아끼지 않았다.”고 자랑했다.


항상 그렇듯이, 자동차 바디 숍은 제조업체의 예비 부품을 직접 보유하고 있어야 한다. 예를 들어, 오늘 헤드라이너가 손상된 경우 예비 부품은 특정 자동차 모델에 맞게 설계돼 있으므로 자동차 제조업체로부터 새 부품을 구입해야 한다. 미래도 마찬가지 일 것이다. 예비 부품은 자동차에 적합하도록 개발될 것이며 차량의 특정 부분에 필요한 음향 특성을 위해 설계될 것이다. AE

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