자율주행, 쾌적한 승차감에 대한 새로운 도전

바이브라쿠스틱 외르크 뵈킹 최고기술책임자

2019년 03월호 지면기사  /  편집부

     SELF DRIVING BRINGS NEW CHALLENGES TO DRIVING COMFORT
   자율주행, 쾌적한 승차감에 대한 새로운 도전

      Vibracoustic Dr. Jörg Böcking 바이브라쿠스틱 외르크 뵈킹 최고기술책임자



자율주행은 자동차 산업의 가장 큰 트렌드중 하나로 교통의 혁명을 예고하고 있다. 운전자와 승객은 여행 중에 다른 일을 할 수 있는 여유를 갖게 될 것이며 승차감에 대한 요구사항과 운전 경험에 대한 인식을 크게 바꿀 것이다. 이는 자동차 제조사뿐만 아니라, 부품업체에게도 새로운 도전과제를 던진다.
NVH 솔루션 제공업체인 독일 바이브라쿠스틱은 작년 10월 현대자동차와 기술제휴 계약을 체결했다. 5년에 걸친 기술협력의 핵심 내용은 현대자동차의 전 자동차 모델과 특히 미래이동성 플랫폼의 승차감 및 성능 향상을 위한 NVH 도전과제를 공동으로 풀어가는 것이다. 
바이브라쿠스틱의 최고기술책임자 외르크 뵈킹 박사의 일문일답이다. <편집자 주>


 /바이브라쿠스틱은 승용차 및 상용차용 방진 솔루션을 제공한다. 이 회사는 2017년 약 21억 유로의 매출을 달성했다. 현재 19개국 43개 지역에 약 10,000명의 직원을 고용하고 있으며, 자동차 진동 제어용 파워트레인 및 섀시 부품을 생산하고 있다.



AEM      자율주행은 미래의 일상생활에 중요한 부분이 될 것입니다. 자율주행이 매우 복잡한 기술을 필요로 하고 이러한 개발 테스트, 이슈의 초점은 대개 인공지능과 자율주행 제어기술에 맞춰져 있지만 바이브라쿠스틱(Vibracoustic)과 같은 회사에게도 커다란 도전이자 기회로 다가오고 있습니다.
Jörg Böcking      확실한 것은, 운전자와 승객이 더 이상 운전에 집중하지 않아도 되면 그들은 이동하는 동안 차량 내 엔터테인먼트를 즐기거나 신문을 읽거나 업무를 보는 등 과거와 다른 방식으로 시간을 보내게 될 것입니다. 이것은 NVH 솔루션을 제공하는 회사로서 큰 도전과제 중 하나입니다. 왜냐하면, 불편함이 없고 진동이나 소음으로 인해 산만해지거나 방해받지 않을 경우에만 그 시간을 편안하게 활용할 수 있기 때문입니다. 아무리 시스템을 연결하고 안전 기술이 정교해도, 자율주행은 승객이 여행 중에 안전하고 편안하게 느끼는 경우에만 받아들여 질 것입니다. 여기서, 진동 제어기술이 결정적인 역할을 할 수 있습니다.

탑승자의 인식은 자율주행차 뿐만 아니라, 전기차의 진동, 소음에서도 매우 중요합니다. 내연엔진의 마스킹 사운드가 사라지기 때문으로 이전에는 들리지 않던 다른 것들에 초점이 맞춰질 것입니다. 간단히 말하면, 편안함의 요구가 높아진다는 것입니다. 우리는 전기 및 자율주행차의 편안함과 웰빙을 유지하거나 더욱 향상시키기 위해 혁신적인 맞춤형 NVH 제품에 이러한 과제를 반영할 것입니다.
자율주행 기술은 실제로 매우 복잡합니다. 자율주행 실현의 성공은 여러 가지 요인에 의해 영향을 받습니다.

자율주행은 완전히 새로운 주제이며 업계에 특별한 도전과제를 안겨줍니다. 자동차 제조사와 부품업체들이 자율주행 자동차와 기술을 개발하고자 할 때, 사실 신뢰할만한 기록이나 데이터가 없습니다.

또한 자율주행이 중장기적으로 운전 경험과 의식에 어떤 영향을 미칠지에 대한 연구도 부족합니다. 따라서 이 주제는 매우 흥미롭고 엔지니어링 측면에서 우리의 열정을 불러일으킵니다.

바이브라쿠스틱은 급변하는 우리 업계에서 현재와 미래이동성(Mobility) 과제를 해결하기 위해서 전 세계 고객들과 긴밀히 협력하고 있습니다. 여기서 우리의 폭넓은 전문성과 제품 포트폴리오, 전체 차량 시스템에 대한 이해가 그 기반을 형성하고 있습니다. 우리는 광범위한 테스트 절차와 시뮬레이션 뿐만 아니라 적절한 재료 및 프로토타입 개발을 통해서 자율주행을 위한 시나리오와 운전 경험에 미치는 영향을 매우 사실적으로 시뮬레이션 할 수 있습니다.


AEM      NVH는 파워트레인, 인테리어, 서스펜션, 시트 등 정말 많은 부분이 관계됩니다. 주로 컴퓨터 제어기술이 중심인 자율주행 영역에서 바이브라쿠스틱의 진동 제어기술은 어느 정도의 역할을 할까요?
Jörg Böcking      서스펜션, 더 정확하게는 노면과 파워트레인이 차량의 소음과 진동에 대한 주 원인입니다. 원칙상 진동 제어기술은 자율주행과 같은 트렌드를 성공적으로 실현하는 데 기여합니다. 이는 승차감을 좋게 하는 데 매우 중요합니다. 차량의 안락함, 정숙함은 장치나 차량 인테리어에서 시작하는 것이 아니라 이미 섀시에서 시작하기 때문입니다.

엔진과 도로 요철은 소음과 진동을 발생시켜 탑승 시 승차감에 현저한 영향을 미칩니다. 도로 유발 진동의 경우는 섀시에서 충격을 줄이기 위해 이러한 진동을 격리시켜 궁극적으로 승객에게 도달하는 충격을 최소화시킵니다. 섀시 NVH 솔루션 포트폴리오에는 전통적인 고무 마운트, 듀얼러버 부싱, 유압 또는 가변식 부싱에서 주행의 다이내믹스와 컴포트 사이에서 큰 유연성을 제공하는 복잡한 에어스프링 시스템까지 포함됩니다.

엔진이나 트랜스미션과 같은 차량 내부에서 발생된 진동의 경우엔 엔진 장착 시스템과 진동을 차단하는 드라이브라인 댐핑 부품이 있습니다. 여기서 다시 NVH 솔루션 포트폴리오는 기존의 고무 마운트부터 유압식, 가변식 마운트, 다이내믹 댐퍼와 커플링에 이르기까지 다양합니다. 이 경우 가변식 솔루션은 다양한 진동 범위를 포괄하는 기능을 제공합니다.


AEM      자율주행이 안락함을 강조하지만 동시에 다이내믹스 또한 중요할 것입니다.
Jörg Böcking      현재 섀시 튜닝은 운전자에 초점을 맞춥니다. 그것은 차량의 동적 특성과 결정적인 운전 경험을 정의합니다. 그러나 차량이 자율주행을 하면 이러한 조정은 완전히 변경되어야 하며 관심의 중심을 일반 승객에게 두어야 합니다. 이는 필연적인 패러다임의 전환이고 자율주행이 그리 달갑지 않은 이유입니다.

여기서 가변형 에어 스프링 시스템이 도움이 될 수 있습니다. 우선, 에어 스프링은 차량이 얼마나 무겁든지 그 무게를 일정하게 지탱합니다. 반면에, 운전자는 섀시를 개별적으로 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 단단한 스포츠 섀시와 편안한 설정간에 선택할 수 있습니다. 지능적인 스위칭 덕분에, 우리는 최대 4가지 경도를 제공할 수 있습니다. 특히, 반 자율주행에서 완전 자율주행으로 가는 과도기에, 운전자는 자신이나 승객에 집중해 승차감에 적절히 영향을 줄 수 있습니다.


AEM     자율주행에서 중요한 요소는 차량 내 엔터테인먼트입니다. 말씀하신 것처럼 진동과 소음은 관련 사용자 경험에 결정적인 역할을 합니다. 이와 관련된 진동 제어기술에는 어떤 솔루션이 있습니까?
Jörg Böcking      점점 더 많은 자동차가 뒷좌석 엔터테인먼트(Rear Seat Entermainment, RSE) 시스템을 탑재하고 있습니다. 영화나 게임의 만족도는 컨텐츠 뿐만 아니라 차량 진동에도 영향을 받습니다.

RSE 시스템은 일반적으로 시트나 헤드레스트에 통합되기 때문에, 앞좌석에 전달된 진동이 RSE 시스템 자체에도 전달됩니다. 결과적으로 눈에 보이는 진동은 엔터테인먼트 경험을 제한합니다. 이것은 뒷좌석에 앉아 있는 승객에게 불편함이나 심지어 멀미를 유발할 수 있습니다. 여기서 러버 엘리먼트(rubber element)가 있는 맞춤형 모듈식 시트 댐퍼는 하나의 해결책이 될 수 있습니다. 특별히 시트에 안성맞춤인 이들 댐퍼는 뒷좌석 후면에 설치됩니다. 좌석의 진동은 특히 아무도 앉아 있지 않을 경우에 현저히 줄어듭니다.


AEM      갈수록 음성제어가 편리한 운전 경험을 제공하는데 있어서 중요해지는 추세이고, 차 내의 환경은 음성인식률에 큰 영향을 미칠 것입니다.
Jörg Böcking      그렇습니다. 점점 더 많은 음성 제어 기능이 차량에 도입되고 있습니다. 음성 명령으로 메시지를 읽고 쓰고, 내비게이션 시스템을 작동하고, 전화를 받거나 걸고, 좋아하는 노래를 선곡하여 원하는 볼륨으로 재생할 수 있습니다. 미래에는 이 모든 것이 일상생활의 일부가 될 것입니다. 진동 제어 기술은 이를 위해 필요한 통합 마이크가 사용자의 음성을 항상 안정적으로 인식할 수 있도록 보장해야합니다.

진동 제어기술은 주행이나 도로 요철로 인한 소음과 진동을 차단하고 감쇠시킵니다. 예를 들어, 엔진 마운트는 차량 시동 시 발생하는 진동을 차단하고 주행 중에 윙윙거리는 소음을 줄이고 부하 변동 충격을 완화합니다. 주행 중에 원치 않는 진동과 자극이 운전자나 마이크에 미치지 않습니다. 자율주행과 진동 제어기술은 여러 분야에서 서로 연계되어 있습니다.


AEM      이러한 자율주행차를 위한 NVH 제어기술에서 소재의 역할은 무엇입니까?
Jörg Böcking      NVH 부품의 강성 및 감쇠 특성은 소재의 올바른 사용법과 진동, 진폭 또는 온도와 같은 다양한 영향 요인을 해결할 수 있는 능력에 크게 좌우됩니다. 여기에는 다양한 감쇠 소재와 이런 것을 사용하는데 대한 오랜 전문기술이 적용됩니다.

우리는 유기 및 복합재료, 예를 들어 천연고무, 합성고무, 실리콘, 폴리우레탄 또는 열가소성 수지 등의 완벽한 혼합을 제공할 수 있으며, 금속 또는 플라스틱과 댐핑 소재의 최적 맞춤 조합을 제공할 수 있습니다. 바이브라쿠스틱은 미래이동성과 NVH 도전과제에 대비하고 있습니다. 편안하고 정숙한 승차감은 자율주행 개발에 결정적인 역할을 할 것입니다.
 

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