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  날짜 : 2024 년 03 월 19 일
자동차의 안전을 위한 첨단기술
   작성자 : 조합관리자2 글번호 : 7    조회수 : 3918   



자동차의 안전을 위한 첨단기술

최근 들어서 자동차는 기계와 전자기술이 복합된 첨단기술들로 채워지고 있다. 이러한 정보통신기술과 자동차가 결합되면서 이제는 자동차의 독자적인 안전 기술 뿐만 아니라 점차 주변상황에 연관된 안전기술이 증가하고 있는 추세이다. 이번에 미래의 첨단기술이 아닌 현실속에 존재하는 자동차 안전 첨단기술에 대해 개괄적으로 살펴보고자 한다.

최초의 휘발유 자동차인 벤츠 1호차(1886년 생산) 이후 지금에 이르기까지 자동차의 발달은 안전에 관한 역사라고 할 수 있다. 전자기술이 보편화되기 이전인 1960년대 이전까지만 해도 자동차는 기계적인 원리만으로 제어가 되고, 각종 안전장치가 선을 보였지만 최근 들어서는 기계와 전자기술이 복합된 첨단기술들로 채워지고 있다. 이러한 정보통신기술과 자동차가 결합되면서 이제는 자동차의 독자적인 안전기술 뿐만 아니라 점차 주변상황에 연관된 안전기술이 증가하고 있는 추세이다. 이번에는 미래의 첨단기술이 아닌 현실속에 존재하는 자동차 안전 첨단기술에 대해 개괄적으로 살펴보고자 한다.

자동차속의 첨단기술

최근에 선보인 차량 가운데 첨단 기술로 무장한 차량을 중심으로 자동차 속의 첨단 기술을 살펴보자. 최고급 승용차로 유명한 캐딜락 드빌(Cadillac Deville)은 첨단기술의 도입도 첨단이라 할 수 있다. 이러한 첨단 기술 가운데 눈에 띄는 것은 나이트비전과 스타빌리트랙, 나이트비전(Night Vision)은 어둠속에서 인간의 시각능력을 훨씬 능가하는 시각정보를 제공, 운전자가 위험한 상황을 감지할 수 있도록 하여 자동차의 안전성을 배가시킨 획기적인 안전장치이다. 또한, 이것은 상황에 따라 헤드라이트의 하향광선보다 3~5배 멀리 있는 대상을 볼 수 있게 할 뿐 아니라 다가오는 차량의 헤드라이트 불빛보다 더 멀리 넓게 볼 수 있도록 설계된 장치이다.
작동원리는 카메라 기능을 하는 특수 센서가 그릴 안쪽에 설치되어 있어, 전방에 있는 물체로부터 나오는 적외선 에너지(열에너지)를 감지하게 되고, 감지된 엔지 데이터는 실시간으로 처리되어 즉각 영상 이미지로 변환시키게 된다. 이렇게 생성된 영상은 계기판 바로 위쪽에 설치된 헤드-업 디스플레이(HUD)를 통해서 자동차 앞유리 왼쪽 하단부에 비춰준다.
스타빌리트랙(StabiliTrak)은 세계 최고수준의 자동차 통합 안전제어 시스템 중의 하나로 꼽힌다. 혹독한 날씨에서나 장애물을 피하기 위해 갑자기 핸들을 꺾을 때를 비롯해 여러 가지 도로상황에서 차체를 제어할 수 있도록 도와주는 기능을 한다. 차량에 탑재되어 있는 컴퓨터가 차체 미끄러짐이나 제어력 상실을 감지하면, 스타빌리트랙이 한쪽 혹은 양쪽 전면 브레이크를 작동시킴으로써 차가 정상궤도에서 벗어나지 않도록 도와준다. 이러한 작동은 모두 자동적으로 일어나므로 운전자는 운전만 하면된다. 스타빌리트랙은 또한, 핸들 보정 기능을 통해 갑작스런 핸들조작시 차체가 제어력을 잃지 않도록 도와준다.
이외에도 캐딜락 드빌에는 내장된 컴퓨터 시스템을 통해 각각의 훨 압력을 측정하고, 또한 운전자 정보 센터(Driver Infrmatron Center)를 통해 타이어 압력이 너무 높거나 낮을 경우에 이를 알려주는 타이어 압력 모니터(Tire Pressure Monitor)가 장착되어 있으며, 시속 3 마일(18Km/h) 이하의 서행 후진시 센서가 정지된 물체를 감지하여 충돌을 방지하는 초음파 후진 보조장치(Ultrasonic Rear Parking Assist)도 있다. 이 초음파 후진 보조장치는 뒷 범퍼에서 5피트(1.5m)반경 안에 있는 최소 10인치(25cm) 높이의 물체를 감지하고, 그 물체가 얼마나 떨어져 있는지를 알려줘 후진 주차시 등의 안전성을 확보해 주는 기술이다.
세계에서 최고급 차종의 하나인 벤츠 CL600에는 비싼 차량가격만큼 각종 첨단 안전장치들로 구성되어 있다. 최첨단 서스펜션인 ABC(Acrive Body Control)는 도로의 노면과 운행 상황에 따라 차량의 높이가 자동으로 조절되며, 주행 중 커브길과 급제동 때에 차체의 진동과 요동을 최소화하는 장치다. 운전자는 커브길에서도 직선 도로와 같은 승차감을 느낄 수 있다. 또한 CL600에서 기본옵션으로 채택하고 있는 ESP(Electronic Stability Program)장치는 위험한 운전상황에서 자동차 스스로 브레이크를 밟거나 엔진토크를 제어해서 위험으로부터 벗어나게 하는 장치이다.
ABS가 브레이크를 직접 밟아야 효과를 발휘하고 또 제동하는 과정에서만 효과를 발휘하는 장치라면, ESP는 운전자가 브레이크를 밟지 않아도 스스로 최적의 차량운행조건을 찾아주는 장치이다. 예를 들어 운전자가 통제하기 어려운 속도로 선회를 하고 있을 경우, 자동차에 장착된 ESP는 센서를 통해 얻어진 차량운동량과 추정을 통해 얻어진 노면상태 등을 이용해 정해진 안정기준값보다 실체 차량 운동량이 클 경우 적절한 차륜으로 제어함으로서 차량의 안정성을 확보해 준다.
ESP의 작동원리는 후륜에서 먼저 타이어와 노면 사이의 마찰 한계에 도달하면 오버스티어(Over Steer : 자신이 조작한 조향각 보다 더
심하게 조향이 이뤄지는 현상) 현상이 나타나다. 이때 ESP는 전륜의 제동장치를 제어함으로서 전륜에 의해 발생하는 과도한 선회모멘트
를 줄어준다. 반대로 전륜에서 먼저 타이어와 노면의 마찰한계에 도달하면 언더스티어(Under Steer : 자신이 조작한 조향각보다도 조향이 덜 이루어지는 현상) 현상이 발생한다.
이때 차량은 미끄러지면서 정상적인 선회반경을 넘어서게 된다. ESP는 이러한 현상 모두를 제어하여 위급한 상황에서 운전자가 원하는 방향으로 차량을 제어하여 안정선과 조향성을 유지시켜주는 시스템이다. 이 ESP System은 HU(Hydraulic Unit), ECU, 요구 센서, 횡 G 센서, 스티어링앵글센서, 압력센서, 훨 스피드센서로 구성된다.
이 외에도 안전한 차의 대명사라 할 수 있는 BMW X5의 헤드 에어백 시스템 ITS(Inflatable Tubular Structure)는 측면충돌로부터 탑승객
의 안전을 최적으로 보호하며, 대부분의 다른 측면 에어백이 충격으로 인한 팽창 후 다시 수축되는 반면, BMW의 ITS에어백은 팽창 후에도 계속 그 형태를 유지하고 있어 외부로부터의 충격 및 유리파편으로 인한 탑승객의 부상을 최소화시킬 수 있다. 특히 2겹구조로 되어 있어 실제 충돌시 유리파편에 의한 에어백의 파손까지도 방지할 수 있도록 제작되었다.
또한 에어백 시스템과 함께 자동 텐션 조절 장치로 무장된 안전밸트는 충돌시 탑승자의 전진 가속력을 사전에 차단하여 제2, 제3 단계의 손상을 최대한 억제한 준다. BMW X5는 여러형태의 오프로드지형을 소화하기 위한 ADB-X(Automatic Differential Brake : 자동 차동 브레이크 시스템)와 HDC(Hill Descent Control : 내리막길 자동주행 안정장치), AST(All Season Traction), DSC-X(Dynamic Stability Control for all-wheel drive)와 같은 안전장치도 갖추고 있다.
이 가운데 HDC는 가파른 경사면 주행을 위한 인공지능 내리막 통제 시스템이다. 예를 들어 노면이 미끄럽고 경사진 도로에서 HDC를 작동시키면 브레이크 페달을 밟지 않아도 자동으로 브레이크 효과가 걸리며 차의 속도를 낮춰주는 시스템이다.

- Peaple & safety 창간호(자동차 사고과학연구소 발행) 발취 -

자동차 안전 신기술 용어

● 능동소음제거장치(Active Noise Control System)
스피커를 통하여 엔진소음, 배기계소음 등 각종 소음의 반대소음을 만들어 줌으로써 원소음을 능동적으로 제거하여주는 장치로서 기
존 방법에 비해 차량 개발기간이 단축되며, 최상의 실내 정숙성을 확보해 준다.

● 능동혈 서스펜션(Active Suspension)
기존의 기계적인 현가장치로는 승차감과 조종성 모두를 향상시키는 것은 한계가 있기 때문에 유압이나 전자석의 힘을 이용하여 능동적으로 현가장치를 제어함으로써 최적의 승차감 및 조종성능을 얻는 장치이다.

● 지능형 자율 주행차(Autonomous Intelligent Vehicle)
사람의 눈 대신 CCD(Change Coupled Device) Camera를 사용하여 도로, 장애물, 표지판 등을 인식하고 이에 따라 차량에 탑재된 고성능 컴퓨터가 스티어링 훨, 액셀러레이터, 브레이크를 적절하게 제어함으로써 사람의 조작없이 자율적으로 운행하는 차량이다.

● 충돌방지장치
ABS, Air-Bag 등 수동적인 충돌 안전장치와는 달리 보다더 적극적으로 충돌을 미연에 방지하기 위한 장치로서 레이저나 전자파를 이용, 전방의 차량 및 장애물을 인식, 운전자에게 미리 위급상황을 경보해 주고 운전자가 미처 대처하지 못하는 경우 차량 스스로 브레이크 제어 등을 해주는 장치이다.

● IVHS(Intelligent Vehicle Highway System)
도로의 효율적인 활용, 교통소통의 원활화를 꾀하기 위해 최첨단 전자시스템을 도입하여 도로에 설치된 센서를 통하여 차량내 장치와 중앙관제소간의 쌍방향 실시간 통신으로 운전자에게 교통상황 및 정체구간 등 운전정보를 제고하여 효율적인 교통체계를 추구하는 시스템이다.

● 지능형 교통체계(ITS : Intelligent Transport System)
지능형 교통체계는 자동차 교통에 정보통신기능을 적용한 차세대 자동차 도로 교통시스템이다. 즉, 정보, 통신, 전자, 데이터베이스, 차
량제어 등 각종 첨단기술을 도로교통체계에 접목시킨 차세대 교통체계이다. 지능형 교통체계는 보통 5가지로 분류한다.

○ 교통관리체계(ATMIS : Advanced Traffic Management & Information System)
교통신호제어, 주요 고속 및 도시교속도로 지방도 교통관리체계 구축, 돌발상황 인지 및 관리, 주행차량 중량 자동측정

○ 여행정보 서비스체계(ATIS : Advanced Travel Information System)
교통정보 수집 및 이용자 제공, 최단경로 제공, 다양한 정보 제공, 전국 도로 지도 전자지도화.

○ 첨단대중 교통체계(APTS : Advanced Public Transportation System)
버스도착안내, 요금 자동징수, 버스관리 시스템

○ 화물운송체계(CVO : Commercial Vehicle Operation)
화물차량 알선, 차량관리, 화물차량 검색, 위험물 차량관리, 화물운송의 최적화

○ 첨단차량 및 도료체계(AVHS : Advanced Vehicle & Highway System)
차량안전장치(운전자 형태감시, 졸음발지, 추돌방지, 찻간 거리 유지), 차량 자동 운전 시스템

- 월간 카포스 5월호 -


  엔진보호제의 역할
  에어컨 장치의 고장별 유형과 현장사례


 관련글 : 없음 게시일 : 2002-05-23 16:05