[Sponsored article] 2019년의 오토모티브 산업 혁신 동향

4대 트렌드: 디지털 콕핏, 자동차 전기화, 자율주행, 커넥티드 카

2019-04-15 온라인기사  /  텍사스인스트루먼트코리아

자동차는 100여년 전에 발명된 이후로 지난 10년 사이에 큰 변화를 맞고 있다. 자율 운전과 전기차가 나날이 가속화되고 있다. 다음 10년 후의 자동차는 2010년대의 자동차와는 훨씬 다른 모습이 될 것이다.

2019년에 자동차 혁신을 이끌어갈 4가지 큰 흐름으로는 다음을 들 수 있다:



디지털 콕핏
  • 운전 경험을 향상시키는 것은 운전자 좌석에서부터 시작된다. 이곳에서 운전자가 통합적인 디지털 운전석을 사용해서 명령을 지휘한다.
  • 하버드 대학에서 발간하는 Harvard Health Watch에 따르면, 운전자들이 평생 동안 운전을 하는 데 쓰는 시간이 38,000시간이나 된다고 한다. 지금처럼 운전자가 직접 운전을 하는 것이든 근미래에 운전자가 편안히 쉬면서 갈 수 있는 자율 주행 자동차이든, 자동차 좌석은 편해야 한다. 이러한 이유에서 전동 좌석으로 갖가지 맞춤화된 기능들이 추가되고 있다.
  • 운전자들은 디지털 운전석과 좀더 역동적인 상호작용을 원하고 있다. 2019년에는 디지털 운전석 안에서 제어를 하기 위한 첨단 방식으로서 동작 제어가 사용되는 것을 더 많이 보게 될 것이다.
  • 디지털 운전석이 발전하는 것과 발맞춰서 자동차 내에서 음향 성능도 발전하고 있다. 보급형 차종으로까지 프리미엄 오디오에 대한 요구가 높아지고 있다.
  • 편의성 기능에 사용되는 차체 제어 모듈 용으로 적합한 전원 토폴로지를 선택하는 것이 점점 더 중요해지고 있다.
전원 솔루션에 관한 기술백서: 차체 제어 모듈 용으로 시스템 전원 아키텍처

자동차 전기화
전세계적으로 환경에 관련된 규제가 엄격해짐에 따라서 배기가스 배출을 줄이기 위해서 자동차 파워트레인으로 근본적인 변화가 필요하게 되었다. 이러한 변화는 세 측면에서 일어나고 있다.

 
내연 엔진의 효율 향상 기계식 장치를 전기화한 하이브리드 완전 전기차

좀더 구체적으로는 다음과 같은 변화들이 일어나고 있다:
 
  • 더 정확한 센서와 배기가스 처리 장치를 사용해서 내연 엔진의 전반적인 과정을 향상시키고 있다.
  • 새로운 전자 장치들이 추가됨에 따라서 표준 12V 배터리로 부담이 늘고 있다. 이에 대한 대응책으로서 48V 시스템을 사용해서 스타터/제너레이터 용으로 용량을 늘릴 수 있으며, 마일드 하이브리드 자동차로 내연 엔진을 보조하는 용으로 트랙션 인버터를 사용함으로써 배기가스 배출을 줄일 수 있다.
  • 최대 800V에 이르는 전기차 용으로 고효율 온보드 차저, 고전압 배터리 시스템, DC/DC 컨버터를 관리하고 강력한 트랙션 인버터의 구동 성능을 향상시키기 위한 솔루션들이 등장하고 있다.
  • 전기차 보급을 가속화하기 위해서는 한 번 충전으로 가능한 주행 거리를 늘리고 충전을 빠르게 하는 것이 필요하다. 이와 관련해서 최대 22kW에 이르는 높은 온보드 충전 전력, 최대 350kW에 이르는 급속 DC 충전, 자율 자동차의 핵심 기술의 하나로서 무선 충전 같은 혁신이 일어나고 있다.
관련 기술백서 및 레퍼런스 디자인: 듀얼 배터리 자동차 시스템으로 12V와 48V 연결

자율주행
올해는 승용차의 자율 운전과 관련해서 운전자 지원 기능이 크게 발전하는 것을 목격하게 될 것이다. 운전자 지원 기능이란 도로 위에서 사람의 실수를 완화하거나 방지하고 운전자의 상황 인식을 향상시키기 위한 기능들이다.
 
  • 카메라 모니터링 시스템(CMS)이 점점 더 전통적인 미러를 대체할 것이다. 그럼으로써 운전자의 시야를 확대할 수 있다. 신차로 스마트 미러가 점점 더 일반화될 것이다.
  • 센서 융합은 카메라, 레이더, 초음파 시스템으로부터의 정보를 결합해서 ADAS를 향상시킬 수 있다.
  • 자동차 안에서의 카메라가 발전을 거듭하고 있다. 운전자 모니터링은 운전자의 머리와 눈 위치를 감지해서 운전자가 졸거나 주의가 흐트러지는 것을 판단할 수 있다.
관련 기술백서: 자율 운전으로 가기 위한 초석 – 적응식 운전자 지원 시스템

커넥티드 카
오늘날 사람들이 스마트폰으로 연결되듯이, 자동차 역시도 외부 세상과 연결되고 있다. 앞으로는 스마트 운전이 일반화될 것이며, 자동차가 운전자, 도로 상의 다른 자동차, 인프라, 클라우드, 보행자들과 소통할 수 있게 될 것이다.
 
  • V2X(vehicle-to-everything)가 가속화됨으로써 운전자, 탑승자, 자동차 자체까지도 그 어느 때보다 연결성이 높아질 것이다.
  • 2019년에는 5GAA를 사용한 셀룰러 LTE 표준(C-V2X)과 와이파이 IEEE 표준 802.11p를 사용한 단거리 전용 통신(DSRC) 사이의 경쟁에서 승자가 나타날 것이다.
  • 스마트폰이 전반적으로 자동차와 연결이 고도화될 것이다. 특히 자동차 접근 제어에서 그럴 것이다. 2019년에는 ToF 기술을 사용해서 자동차가 운전자를 보안적으로 인식할 수 있게 될 것이다.
텔레매틱스에 관한 블로그 기사: 커넥티드 카 용의 텔레매틱스 하드웨어를 설계할 때 4가지 고려사항

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