[현대케피코] 차량 변속기를 더 안전하고 편리하게 제어하는 현대케피코의 SCU

INNOVATE [현대케피코] 차량 변속기를 더 안전하고 편리하게 제어하는 현대케피코의 SCU HMG저널 2018. 11. 27. 11:26 이웃추가 본문 기타 기능 본문 폰트 크기 조정 본문 폰트 크기 작게 보기 본문 폰트 크기 크게 보기 가 공유하기 URL복사 신고하기 현대케피코가 개발한 SCU(SBW Control Unit)입니다 운전자가 직접 손으로 변속하던 시대가 저물고 있습니다. 버튼 몇 개로 주차(P)·후진(R)·중립(N)·주행(D)을 바꿀 수 있는 차량이 늘어나고 있습니다. 이는 현대·기아자동차도 마찬가지입니다. 그리고 그 중심에는 변속기의 두뇌 역할을 도맡는 SCU(SBW Control Unit)가 자리 잡고 있습니다. 변속을 더 쉽고 안전하게, SBW 자동변속기는 자동차의 속도와 부하에 맞춰 기어를 자동으로 변속시켜 줍니다. 기어를 바꿀 때마다 일일이 클러치 조작을 할 필요가 없기 때문에 수동변속기 차량에 비해 운전 조작이 크게 쉬워졌습니다. 그러나 이러한 변화에도 쉬이 바뀌지 않는 영역이 있으니, 바로 변속레버. 여전히 대다수의 차량은 변속레버를 앞뒤로 움직여 가며 주차(P)·후진(R)·중립(N)·주행(D)을 수동으로 바꿔야 합니다. 자동차가 전자기기화 되어가는 트렌드에 비춰 볼 때 아쉬운 대목입니다. 이처럼 변속레버를 손으로 움직이며 주행 기능을 바꾸는 SBC(Shift By Cable) 시스템은 약점을 가지고 있습니다. 변속을 전적으로 운전자에게 맡김으로써 조작 실수 등으로 인한 사고를 사전에 예방할 수 없다는 것입니다. 운전자 A씨가 주차를 한다고 가정해 봅시다. 당연히 변속레버를 주차(P)에 놓고 사이드 브레이크를 채운 뒤 내릴 것입니다. 하지만 만에 하나 운전자가 일이 바빠서 혹은 깜빡 잊어버려서 변속레버를 후진(R)·중립(N)·주행(D)에 놓고 차에서 내린다면? 운이 좋지 않은 이상 분명 크고 작은 사고가 일어날 것입니다. 안전성과 편의성으로 인해 SBW 시스템이 적용된 차량이 늘어나고 있습니다 SBW(Shift By Wire) 시스템은 이 같은 불상사를 방지하면서도 변속의 편의성을 더하기 위해 태어났습니다. 운전자가 버튼을 누르거나 전자식 레버를 가볍게 밀고 당기면 전기적 신호를 변속기에 전달, 주행 기능을 바꿔 주는 변속 시스템입니다. 별도의 제어기가 변속기의 움직임을 통제하기 때문에 운전자가 변속 실수를 저질러도 이를 즉시 바로잡을 수 있습니다. 쉽게 말해 운전자 A씨의 차량에 SBW 시스템이 탑재돼 있었다면, 깜빡 잊고 변속레버를 바꾸지 않고 내렸어도 제어기가 알아서 주차(P)로 변속을 해 줌으로써 사고를 미연에 방지한다는 것입니다. 여기에 변속 조작이 한층 편리해진다는 장점 덕분에 SBW 시스템은 점차 확대되어 가는 추세입니다. SCU로 진일보하는 전륜 변속 제네시스 브랜드, 스팅어, K9 등 현대·기아자동차의 후륜 자동차에는 이미 후륜 SBW 시스템이 적용돼 있습니다. 유압으로 주행 기능을 바꾸기 때문에 일명 ‘유압식 SBW’라 불립니다. 반면 전륜 차량의 변속기는 여전히 SBC 시스템을 활용하고 있는데, SBW 시스템을 경험한 고객들을 중심으로 변속 시스템 교체에 대한 요구가 꾸준히 늘고 있습니다. 그런데 전륜 SBW 시스템을 새로 개발하려면 시간과 비용이 많이 들기 때문에 고객의 기대에 발 빠르게 대응할 수 없습니다. SCU는 SBC 시스템을 SBW 시스템으로 변환해 조작 성능을 높여줍니다 현대케피코는 이러한 상황을 해결할 수 있는 방법으로 SCU(SBW Control Unit) 개발을 택했습니다. SCU는 변속기의 두뇌 역할을 맡는 제어기입니다. 이를 SBC 변속기에 부착하면 SBC 시스템을 SBW 시스템으로 순식간에 변환할 수 있습니다. 유압식 SBW와 달리 모터의 힘으로 주행 기능을 바꾸기 때문에 ‘전동식 SBW’라 부르기도 합니다.  버튼·레버·다이얼 등을 통해 전기적 신호를 받은 SCU는 모터로 SBC 변속기를 조작, 주행 기능을 신속하게 바꿔 줍니다. 뿐만 아니라 위험 상황 발생 시 스스로 변속기를 제어해 사고 위험을 최소화하는 역할도 맡습니다. 현대케피코가 개발한 SCU는 일본에서 수입하던 기존 SCU를 완벽하게 대체할 예정입니다. ASIL(자동차 안전 무결성 수준) B등급을 준수해 개발됐으며, SCU의 모든 고장 모드에서도 운전자의 안전을 보장하도록 설계되어 있는 것이 가장 큰 장점입니다. 자동차가 처리해야 할 데이터가 점점 더 늘어남에 따라 기존의 CAN(차량 통신 시스템) 대비 10배 빠른 CAN FD가 적용돼 있는 점도 빼놓을 수 없는 특징입니다. 현대케피코의 SCU는 현대자동차의 대형 SUV ‘팰리세이드’에 처음 적용돼 고객들에게 안전하고 완성도 높은 전륜 SBW 시스템을 선사할 예정입니다. 안전과 편의를 넘어 자율주행으로 SCU의 확산은 새로운 신기술 개발에 영향을 미칠 것으로 예상됩니다 현대케피코는 작년 중순부터 SCU 개발에 착수했습니다. ‘전륜 SBW 시스템에 대한 고객 요구 대응’과 ‘국산화를 통한 외화 유출 방지 및 원가 절감’이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡기 위함이었습니다. 응집력으로 똘똘 뭉친 프로젝트팀은 비교적 빠른 시간 내에 SCU 개발에 성공했습니다. 세 달여 전부터 양산 라인 구축에 돌입했고 시험 생산 단계까지 성공적으로 통과했습니다. 자잘한 라인 수정과 작업 표준 매뉴얼 마련도 거의 다 끝난 상태. SCU 양산 계획에는 무리가 없을 전망입니다. 연 50만 대 규모의 SCU 양산 라인을 갖춘 현대케피코는 80만 대까지 생산할 수 있는 공간을 한발 앞서 마련했습니다. SCU 장착 차종이 최대 연 130만 대까지 빠르게 늘어날 것으로 예상되기 때문입니다. 단순히 편하고 안전하다는 이유로 이 같은 전망을 하는 것이 아닙니다. 곰곰이 생각해 보면 SBW 시스템은 자동차 자율주행과 밀접하게 연관돼 있습니다. 지난 2016년 8월, 기아자동차 쏘울EV의 자율주차 영상이 공개됐습니다. 영상 속 쏘울EV는 전진과 후진을 번갈아 하며 능숙하게 주차선 안에 안착합니다. 만약 이 차에 운전자가 직접 변속레버를 조작해야 하는 SBC 시스템이 장착돼 있었다면 이 같은 기술은 결코 시연되지 못했을 것입니다. 자동차 스스로 주차(P)·후진(R)·중립(N)·주행(D)을 판단하고 조작할 수 있어야만, 즉 SBW 시스템이 탑재돼 있어야만 가능한 일입니다. 결국 SBW 시스템의 효용성은 자율주행 기술 확대와 더불어 증대될 것이고, 이에 따라 전륜 SBC 시스템을 SBW로 바꿔 주는 SCU의 수요 또한 늘어날 것입니다. 이러한 측면에서 보면 SCU 개발로 인해 현대케피코는 자율주행 기술 발전의 기반을 다진 셈입니다. 현재의 SCU는 별체형 제어기로 변속용 모터와 변속 위치 센서가 더해져야 비로소 진정한 의미의 SCU 시스템이 구현됩니다. 현대케피코는 여기에서 한 단계 더 나아가, 이 셋을 하나로 모듈화한 일체형 SCU를 개발 중입니다. 기술 혁신에 대한 현대케피코의 의지와 열정은 지금도 계속되고 있습니다. 글. 강진우 자유기고가 도움. 전희원(프로젝트관리팀 책임연구원)         김동만(품질기술팀 매니저)         곽봉철(시스템응용2팀 담임연구원)         최윤섭(생산기술1팀 사원) 사진. 김재이 안테나 스튜디오  ▶ 현대케피코 사보 KEFICO PLUS 2018년 9, 10월호에서 원문을 확인할 수 있습니다.

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