ZF, 전기화와 자율주행 지원 위한 이동성 기술 확대

• 새로운 멀티 도메인 버전 ZF ProAI 고성능 컴퓨터로 중앙 컴퓨터 한 대로 각 보드에서 도메인 기반 기능 실행
• 모듈러 설계로 다양한 운영 환경에 대응할 수 있는 차세대 레벨 4 자율주행 셔틀 차량 최초 공개
• 美 비프(Beep)와 새로운 파트너십을 통해 수천 대의 셔틀 차량 운영을 목표로 미국 고객 프로젝트를 위한 자율주행 운송 시스템 개발 및 전개
• ZF 히트 벨트 세계 최초 공개. 차내 난방 에너지 절약으로 전기차 항속거리 연장

CES 2023에서 ZF는 전기이동성(electric mobility), 자율 운송(automated transportation), 소프트웨어 정의 차량(software-defined vehicles, SDV)의 글로벌 확산 촉진을 목표로 내건 모토인 "Next Generation Mobility NOW"에 대한 주요 기술 성과를 발표했다.

ZF 그룹의 CEO 홀거 클라인(Holger Klein) 박사는 “ZF는 지속 가능한 이동성에 기여하고 세계 탈탄소화를 돕는 혁신적인 기술을 제공한다.”라며, “현재 우리는 진일보한 고성능 컨트롤러, 지능형 센서, 스마트 액추에이터, 연결성(connectivity), 클라우드 솔루션, 최첨단 소프트웨어 및 기능을 기반으로 하는 전체적인 차량 시스템으로 고객을 지원할 수 있는 모든 것을 갖추고 있습니다. 또한, 자율 운송 시스템의 전 범위 공급사로서 더욱 깨끗하고 안전한 시장 중심의 대중교통 솔루션을 구현하는 데 필요한 전체 생태계를 제공합니다.”라고 말했다.

ZF ProAI 고성능 컴퓨터, 멀티 도메인 버전으로 한계 극복

새로운 멀티 도메인 지원 ZF ProAI 고성능 컴퓨터는 각 보드에서 도메인 기반 ADAS, 인포테인먼트 또는 섀시 기능을 하나의 장치에서 지원한다. 여러 공급업체의 시스템온칩(system-on-chip) 구성도 포함된다. 예를 들어 ADAS 기능용 QNX와 인포테인먼트용 안드로이드 오토(Android Auto) 등 여러 운영체제(OS)를 병렬로 호스팅할 수 있다. 또한, 특정 마이크로프로세서에서 이미 개발 및 구현된 소프트웨어 스택을 멀티 도메인 구조로 이전할 수 있다.
이를 위해, ZF는 전체 처리 성능을 높여 이전 하이엔드 버전보다 50% 증가한 최대 1,500 TOPS를 달성했다. 동시에 새로운 멀티 도메인 버전인 ZF ProAI는 12×6×2인치의 소형 패키지를 유지하면서 와트당 5 TOPS의 에너지 효율을 제공한다. 멀티 도메인 ZF ProAI는 이르면 2025년 초 신차 플랫폼의 30~40%가 도메인 기반이 될 것이라는 ZF의 기대를 반영한 제품이다. 

고성능 컴퓨터 ZF ProAI 포트폴리오는 시장 투입이 가능한 제품이다. ZF는 이미 1,400만 대 이상을 수주했다. ZF는 미래 차량 설계의 중요한 빌딩 블록을 단기간에 개발하고 확장할 수 있는 강력한 슈퍼컴퓨터를 2024년부터 양산할 계획이다. 

에너지 절약을 목표로 한 접촉식 가열장치 "ZF 히트 벨트"

CES 2023에서 ZF는 ZF 히트 벨트(ZF Heat Belt)라는 접촉식 가열장치를 세계 최초로 공개했다. 이 가열장치는 직조된 와이어를 통해 신체 전면을 따뜻하게 한다. 단 70와트의 에너지로 최대 표면 온도 40 ℃/104 °F를 제공한다. 설치가 간단하고 벨트 리트랙터와 프리텐셔너를 조정할 필요가 없다. ZF에 따르면, ZF 히트 벨트를 시트 또는 스티어링휠과 같은 다른 접촉식 가열장치와 결합함으로써 차량 내 난방을 더 낮게 설정할 수 있어 추운 환경에서 전기차의 항속거리를 최대 15% 연장할 수 있다.
차세대 레벨 4 셔틀 세계 최초 공개, 다양한 운영 환경에 대응하는 모듈식 솔루션

CES 2023에서 공개된 ZF 차세대 셔틀은 SAE 레벨 4 자율주행이 가능하며, 현지 법제도가 허용하는 한 다양한 교통 상황에서 안전요원 없이 운행할 수 있다. 
ZF ProAI를 핵심으로 하는 ZF의 포괄적인 자율주행 시스템은 Virtual Driver 소프트웨어 스택을 통합했다. 이 소프트웨어 스택은 성능 경로(performance path)와 안전성 경로(safety path)로 구성돼 있다. 안전성 경로는 안전성 측면에서 전체 상황을 모니터링하고, 성능 경로를 위한 가상 가드레일을 정의하며 필요한 경우 개입함으로써 위기 상황을 완화한다. 반면, 성능 경로는 복잡한 시나리오에서 부드러운 주행을 가능하게 한다. 이와 관련하여 ZF는 기업용 자율주행 소프트웨어 글로벌 회사인 옥스봇카(Oxbotica)와 협력하고 있다.

혼합교통 상황을 고려한 새로운 레벨 4 지원 셔틀 차량은 완전한 모듈식 실내공간 설계를 채택하여 사용 용도에 따라 다양하게 커스터마이징이 가능하다. 이 셔틀 차량은 이미 분리 또는 전용 차선 주행을 위한 ZF ATS 생태계의 일부인 현 셔틀 모델과 함께 성장하고 있는 ZF 포트폴리오에 포함된다. 이 셔틀의 최신 모델은 최근 네덜란드 로테르담에 있는 리비움(Rivium) 비즈니스 파크에서 운행을 시작했다.
비프와 제휴해 미국 시장을 위한 차세대 셔틀로 자율 운송 시스템 생태계 제공

ZF는 ATS (autonomous transport systems) 생태계를 제공하는 회사로서 미국 이동성 서비스 제공업체인 비프와 미국 내 고객 프로젝트를 위한 레벨 4 ATS를 개발 및 전개하기로 계약을 체결했다. 이 계약에는 수천 대의 레벨 4 셔틀 차량을 미국에서 운영한다는 계획이 포함돼 있다.

CES 2023 ZF 프레스 컨퍼런스에서, 조 모예(Joe Moye) 비프 CEO는 “ZF와는 이동성에 관한 공통된 비전을 가지고 있으며, 미국 시장에서 이 회사의 차세대 셔틀을 우리의 턴키 모빌리티 네트워크 솔루션과 함께 제공하게 되어 기쁩니다. 이 차량은 안전하고 효율적인 공유형 자율 운송으로 이동성의 공정성을 확대하고 이산화탄소 배출량을 줄이겠다는 비전을 지속적으로 추구하는 가운데 사용 사례를 확대하고 증가하는 고객 수요에 대응해 나아갈 것입니다."라고 말했다. 

E2E 소프트웨어 기반 기능과 통합 시스템의 핵심 구성요소 확장

ZF는 2008년 이후 생산된 200만 대 이상의 전기모터와 더불어 이산화탄소 배출량 감소에 기여할 수 있는 미래 차량 설계를 조기에 실현하기 위해 지능형 구성요소 및 통합 하드웨어/소프트웨어 시스템의 신속한 확장이 중요하다고 보고 있다. ZF에 따르면, 스마트 카메라 4.8 (Smart Camera 4.8)과 같은 ZF의 카메라 시스템은 이미 판매량 5,000만 대를 돌파했으며 2022년에만 1,000만 대가 생산됐다. 동시에 완전 자동화된 바이-와이어(by-wire) 차량 제어용 스마트 액추에이터 판매 역시 증가하고 있다. 

전체론적 접근 방식의 일환으로, ZF는 고성능 연결성 플랫폼 ZF ProConnect를 통해 클라우드 기반 정보 및 데이터 공유를 활용할 수 있도록 지원하고 있다. ZF ProConnect는 모듈식 하드웨어와 맞춤형 소프트웨어가 결합된 첨단 연결성 모듈로서 최신 차량 내외 통신 기술을 탑재해 이론적으로 모든 차종을 지원한다. 

ZF는 또한 OEM이 개별 시스템 아키텍처에 통합할 수 있는 독립형 소프트웨어 제품을 제공한다. 이 제품 카테고리는 지능형 센서, 스마트 액추에이터, 연결성 및 컴퓨팅 모듈의 전체 라인업을 보완한다. 한 가지 예는 2022년 대형 자동차 제조사와 양산에 들어간 ZF cubiX 차량 모션 컨트롤이다. 이 스마트 제어 소프트웨어는 섀시의 능동 및 반능동형 액추에이터를 제어 알고리즘과 연동하여 승차감, 역동적인 핸들링, 안전성을 높이는 새로운 기능을 구현한다.

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