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  • 현대기아차 연구개발, 최적의 드라이빙을 만드는 HMI

    HMI(Human Machine Interface). 사람과 기계 사이의 소통을 뜻합니다. 돌발상황, 혹은 일상적인 주행 상황에서 운전자들이 흔히 보이는 패턴을 분석하여, 손이 닿기 쉬운 곳에 적절한 기능들을 배치하는 것이죠. HMI, 그리고 디자인. 이 둘은 어떤 긴밀한 관계를 맺고 있는 것일까요?현대기아차 연구개발, HMI와 디자인의 상관관계 인간공학적 설계, 즉 HMI는 운전자가 최대한 효과적이고 효율적인 방법으로 자동차와 상호작용할 수 있도록 지원하는 시스템을 말합니다. 이는 음성인식(Voice-Recognition)이나 스마트폰과 내비게이션을 연동하는 터치스크린부터 각종 조작 기기류 등의 내부 인테리어 설계까지 포함하는 포괄적인 개념이죠. 현대자동차, 기아자동차의 HMI는 주행 중 시선 분산을 최소화하는 안전성, 생각한 대로 쉽게 조작할 수 있도록 하는 직관성, 필요한 정보만 제공하는 간결성 등이 최우선으로 고려됩니다. 그중 디자인과 주로 관련된 부분은 디스플레이와 컨트롤 스위치. 버튼류의 형상화나 운전 중 접근하기 쉬운 위치에 배치하는 것은 물론, 이를 스타일 콘셉트에 잘 녹여내 보기 좋은 디자인을 만들어내는 것이 그 역할이죠. 신기술을 제일 먼저 접하는 이들은 다름 아닌 디자이너들. 새로운 기술을 감성과 함께 녹여 기존과 다른 새로운 방식으로 컨트롤러를 제안하기 때문입니다. 디자이너들은 컨트롤 스위치의 개수를 줄이는 일에도 고민이 많은데요. 와이드한 느낌의 레이아웃을 추구하는 현대와 기아차의 내부 특성상 버튼 수가 많아지면 배열에 어려움이 있어 순차적으로 그 수를 줄일 수밖에 없기 때문이랍니다. 그러나 엔지니어들에게는 기능에 있어 직접적인 구현이 가능하고 기술을 정확히 제어할 수 있는 버튼에 욕심이 날 수밖에 없습니다. 이 두 분야 간의 접점과 공감대를 형성하는 것이 HMI와 디자인. 이 두 관계의 맹점인 것이죠.현대기아차 연구개발, 자동차와 소통하는 HMI. 보고 듣고 말하고 만지다 한 번 운전석에 앉아 자동차 내부를 가만히 둘러보세요. 자동차 상태를 보여주는 클러스터부터 멀티미디어 출력을 위한 센터페시아 AVN 화면, 주행 조작을 위한 가속·제동 페달과 스티어링 휠, 온도 조절 등 승객 편의를 위한 스위치, 음성인식을 위한 내부 마이크까지. 수많은 장치들이 소통을 위해 곳곳에 배치되어 있답니다.만지다! 간결함과 유용성을 모두 잡은 버튼 자동차는 움직이는 스마트 디바이스라고 볼 수 있는데요. 운전에 방해되지 않으면서 동시에 각종 조작이 편해야 하죠. 또한, 기능 이해에 어려움도 없어야 합니다. 센터페시아는 운전자가 직접 조작이라는 입력 단계를 거치면 필요한 기능의 출력을 얻어내는 역할을 하고 있습니다. 과거 자동차 센터페시아는 로직형 버튼의 일관적인 배열을 통해 운전자와의 상호작용을 이끌었습니다. 실제로 현대와 기아차의 센터페시아의 경우, AVN만 하더라도 차종에 따라 12개나 되는 버튼이 존재하기도 했죠. 그러나 최근 들어서는 같은 기능을 묶고, 불필요한 기능은 삭제하면서 꼭 필요한 버튼만 남기고 있는 추세인데요. 버튼의 수는 줄이면서도 다양한 기능 사용에 불편함이 없도록 개발자들은 운전자들의 행동 패턴을 열심히 연구하고 있습니다보다! ‘있는 그대로’를 보여주는 클러스터 클러스터는 가장 직관적이어야 합니다. 차량의 운행 중 운전자에게 속도, 엔진 회전수, 주유량, 냉각수 등 차량의 관련 정보를 알려주기 때문이죠. 운전자가 오직 운전에만 집중할 수 있도록 하면서도 꼭 필요한 정보를 정확하게 보여주어야 하는, 이른바 멀티플레이어의 역할을 해낸답니다. 따라서 심플한 디자인으로 시선을 분산하지 않으면서도 주목도 높은 컬러를 사용하고 선명함을 더해 필요한 정보가 명확하게 운전자의 시선에 들어오게 하는 것이 중요합니다. 특히 현대자동차 제네시스의 TFT-LCD 클러스터는 정보의 안정적인 배치와 꼭 필요한 요소의 강조를 통해 운전자들이 편리하게 정보를 습득할 수 있는 클러스터의 모범을 보여주고 있죠.보다! 안전함을 책임지는 개방감 일반적으로 운전자는 운전 시 전방을 주시하게 됩니다. 그러나 디스플레이가 너무 낮으면 시선의 움직임이 많아질 수밖에 없는데요. 이를 최소화하기 위해 요즘은 자동차 내부의 디스플레이를 대형화시키고 위로 점점 높이는 추세입니다. 더불어 운전자의 어깨 라인을 중심으로 시야가 시원하게 펼쳐져야 전방은 물론 측방, 후방까지도 여유 있게 살펴볼 수 있는데요. 이러한 관점에서 창문의 위치, 의자의 모양, 필라의 형상과 위치 등 승객의 전방위 시계를 고려한 디자인을 보이고 있죠. 듣고, 말하다! 운전자를 위한 새로운 기술 기술 발전에 따라 HMI 분야에서도 새로운 개념의 인터페이스가 등장하고 있습니다. 음성인식, 모션인식, 터치 기술이 대표적인데요. 기본적인 입출력 기본 과정은 동일하지만 운전자가 손쉽게 조작하고 이해할 수 있도록 다양한 시도들이 마련되는 것이죠. 더불어 그래픽을 통한 시각적 변화, 음성인식을 통한 청각적 변화, 터치를 통한 촉각적 변화 등 인간의 오감을 통해 변화를 민감하게 경험할 수 있게 합니다.  HMI 본래 용도에 추가적인 기술 개발은 틈새시장에서 승패를 좌우하는 주요 포인트라고 볼 수 있습니다. 센터페시아에 포함된 조작기로 풍량을 조절하거나 음악을 듣는 등의 필요 기능 외에 부가적인 기능과 첨단 이미지를 줄 수 있는 인터페이스 방안의 모색이 소비자에게 보다 높은 만족도를 줄 것으로 전망되고 있죠. 최근 CES등에서는 차량용 앱 강화, 실시간 정보제공 등의 커넥티드카 분야와 자동차와 IT를 접목한 스마트와치 등 다양한 기술 융합의 형태를 기대하고 있습니다.기술과 디자인, 사용성과 미학 전혀 새로운 신차가 아닌, 인기 차종의 후속차를 개발하는 일은 엔지니어나 디자이너 모두에게 어려운 미션입니다. 기존 차량보다 기능도 뛰어나야 하는 데다 스타일까지 업그레이드되어야 하니, 어떤 것 하나 포기할 수 없는 상황이 벌어지는 것이죠. 특히 이전 세대에 글로벌 시장에서 큰 사랑을 받은 투싼의 인기는 후속 올 뉴 투싼에 대한 기대와 함께 개발의 험난한 미래를 예고하는 것이나 다름없었습니다. 올 뉴 투싼은 “고객 실사용성을 고려해 인간공학이 반영된 모델”이라는 철학을 바탕으로 디자인뿐 아니라 실사용성을 고려한 디자인 모델을 고민해야 했죠. 결국, 모니터 배치부터 버튼 하나하나, 심벌 배열 하나하나 실사용성을 고려하고 여러 번의 시뮬레이션을 거쳐 디자인과 인간공학이 조화된 디자인 HMI를 개발의 방향성으로 삼을 수 있었습니다. 사실 운전자에게 사랑받는 최고의 차를 만들고 싶은 마음은 엔지니어, 디자이너 할 것 없이 모두 똑같습니다. 하지만 마음이 같다고 이를 풀어내는 방식까지 같을 수는 없는 일이죠. 때문에 이 두 부문은 최근 서로를 이해하기 위한 만남의 시간을 자주 갖고 있다고 하는데요. 올해부터 현대자동차와 기아자동차는 각각 저마다의 디자인 신기술 연구회를 운영해 디자인부문과 설계 부문의 니즈를 공유하는 자리를 마련하고 있습니다. 다양한 아이디어를 내놓는 디자이너들, 그리고 그 아이디어에 기술을 더해 제품화하는 엔지니어들. 이 둘은 서로 간의 긴밀한 협조로 사랑받는 자동차를 만들고 있습니다.   

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  • 현대기아차 연구개발, 램프 디자인 이야기

     실드빔 전조등부터 지능형 스마트 전조등까지. 자동차의 램프는 야간에도 운전자의 시야를 확보해주는 전조등(Head Light), 뒤 차량에게 신호를 주는 후미등(Rear Light)과 제동등(Break Light), 그리고 실내를 밝혀주는 실내등과 그 밖에 미등, 번호등 등으로 구성됩니다. 그 중에서도 자동차의 두 눈으로 불리는 전조등은 차량의 이미지에도 큰 영향을 미치기 때문에 디자인적으로도 가장 중요한 부분인데요. 차량의 이미지를 좌우하는 램프의 어제와 오늘을 살펴봅시다.램프의 역사 한눈에 보기 1. 실드빔 램프 (Sealed Beam Lamp)실드빔 형식은 헤드 라이트 내부에 전구가 없이 바로 필라멘트가 있는 방식입니다. 쉽게 말해 램프 전체가 하나의 전구인 일체형으로, 전구만 교환하는 것이 불가능합니다. 1975년 포니에 장착됐었죠.2. 할로겐 램프 (Halogen Lamp)필라멘트 공간에 할로겐 가스를 채운 형태의 램프죠. 1984년 출시된 포니2부터 장착되었으며, 일반형 전구에 비해 오래 사용 가능하고, 더 밝은 빛을 냅니다. 이후 전구 앞에 볼록한 렌즈를 통해 빛을 모아 더 밝게 멀리까지 보내는 프로젝션 타입의 램프로 발전해 지금까지도 널리 사용되고 있습니다.3. HID Lamp (High Intensity Discharge Lamp)고압방전등이라고도 불리는 HID는 필라멘트 없이 전자가 형광물질과 부딪치면서 빛을 내는 방식으로, 기존 램프보다 밝고 선명해 시야가 넓어진다는 장점이 있습니다. 디자인적 측면과 안전성을 모두 만족시키는 램프입니다.4. LED Lamp (Light Emitting Diode Lamp)최근 각광받고 있는 LED 램프는 기존 할로겐 램프보다 최대 4배 가량 우수한 전력 효율을 갖추고 있고 내구성 역시 타의 추종을 불허합니다. 성능뿐만 아니라 LED 특성상 기존 램프들에 비해 작은 부피로, 외형적 측면에서도 더 슬림하고 날렵한 디자인이 가능합니다.주목 받고 있는 새로운 광원, LED  최근 램프 시장에서는 LED가 대세입니다. LED는 일단 소비 전력이 적고 반응 속도가 짧습니다. 게다가 수명이 길뿐 아니라 환경친화적인 효과까지 낼 수 있는 장점이 있죠. 현재 추세로 가면 2025년에는 2005년 기준 자동차 조명에 쓰이는 총 에너지의 절반만 필요하게 될 것이라는 예측도 나왔습니다. LED 램프를 사용하면 연비 개선 효과를 볼 수 있는 거죠. 더불어 디자인 측면에서도 보다 다양하고 특징적인 이미지 라이팅을 가능하게 해 현대기아차에서도 LED 적용을 점점 확대해가는 추세랍니다.자동차의 눈, 매력적인 램프를 만드는 일 조명과 신호용으로 단순하게 사용되던 자동차 램프 분야에도 전자제어기술과 새로운 광원 소재가 접목되면서 발전을 거듭하고 있는데요. 특히 이러한 기술을 바탕으로 자동차 디자인을 획기적으로 변화시킬 수 있도록 LED 램프를 개발하려는 노력이 국내에서도 활발하게 진행되고 있습니다. 게다가 자동차 램프 디자인에 감성적이면서도 고급스러움을 보여줄 수 있는 라이팅 효과까지 적용되면서 소비자의 만족도를 높이는 새로운 램프 시장이 구축되고 있죠.미래 디자인을 실현시키다향후 자동차에 적용되는 램프들은 LED를 넘어서 레이저 등 새로운 광원으로 확대될 것으로 보이고, 매트릭스 방식이나 OLED(Organic Light Emitting Diode)를 적용하여 디자인도 진화할 것으로 보입니다. 이러한 진보를 앞당기기 위해 디자이너들은 최신 램프 기술 트렌드를 빠르게 읽을 수 있도록 꾸준히 관련 학회와 심포지엄 등에 참여하고 있죠.새로운 시도를 통해 그 차만의 개성을 만들라 얼마 전까지 평면적인 느낌의 램프가 주를 이루던 현대기아차에 입체감 있는 디자인의 램프들이 등장하기 시작했습니다. 신형 제네시스는 헤드 램프 개발 과정에서 풀 LED 사양에 대한 시도가 이루어졌습니다. 플래그십 대형 세단 차량인 만큼 고급스러우면서도 특이하게 디자인되어야 한다는 분위기가 조성된 건데요. 이에 따라 램프 패턴은 보다 감각적으로 보완됐고, LED 포지션, LED DRL, LED 턴시그널 통합 적용(한 영역에서 3개 기능 구현) 기능도 포함되어 소비자의 만족감을 한층 높였답니다.  

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  • 현대기아차 연구개발, 자동차 램프 디자인과 성능

    자동차가 얼굴이라면 눈에 비유되는 램프. 사실 램프는 전방 시야를 밝히고, 후방 차량을 위해 신호를 보내주는 매우 기능적인 장치입니다. 다만 그 모양과 색, 광원의 종류에 따라 자동차의 전체 이미지를 좌우하기 때문에 디자인적으로도 매우 중요한 요소로 손꼽히고 있습니다. 아름답고 우수한 성능을 내는 램프를 만들기 위해 디자이너와 엔지니어가 기울이는 노력, 그 속에 숨겨진 이야기들을 들어봅시다!현대기아차 연구개발 자동차 램프 디자인, 첨단 기술을 만나다 자동차 램프가 달라졌습니다. 과거에는 그저 어두운 길을 비추는 기본 기능만을 가지고 있었다면, 이제는 전자제어기술의 발달과 함께 디자인을 강조하는 방향으로 발전하고 있는 것이죠. 따라서 최근에는 새로운 광원과 다양한 조명 기술로 차의 캐릭터를 강조하거나 조형성을 부각시킨 램프들이 각광받고 있는데요. 특히 헤드 램프는 자동차의 이미지를 결정짓는 아주 중요한 디자인 요소입니다. 요즘은 작고 슬림한 램프를 만드는 디자인이 트렌드! 여기에 조형미까지 고려해 밤에 라이트를 켜면 라인이 예쁜 빛을 낼 수 있도록 디자인되고 있습니다. 그래서인지 최근엔 다양하고 새로운 램프 디자인들이 눈에 많이 띕니다. 자동차 램프는 기술적으로 중요한 광원의 고휘도화, 저전력화, 고효율화에 중점을 두고 발전하고 있습니다. 또한 적합한 배광, 중량경감, 차체와의 일체화 부분에서도 설계와 제작에 신경을 쓰고 있죠. 이러한 기술적인 램프 디자인은 자동차 디자이너들의 감성과 만나 더욱 혁신적인 모습으로 거듭납니다. 특히 자동차 헤드 램프는 빛을 비추는 기능 이외에도 맑고 영롱한 느낌을 전달하는데, 이는 첨단 테크놀로지 공법과 소재를 적용한 보석 효과(Jewelry Effect)로, 자동차의 품질 및 고급감을 높이는 중요한 역할을 하고 있죠.그러나 안전을 고려하지 않고 무조건 램프를 예쁘게만 만드는 디자인은 큰 의미가 없습니다. 헤드 램프는 안전과 직결되기 때문에 자동차 산업에서 가장 엄격한 규제를 적용하는 분야 중 하나이기 때문이죠. 밝기는 물론 빛을 비추는 범위나 각도까지 법규화되어 있을 정도입니다. 현대기아차 연구개발, 자동차 램프 디자인, 더 작은 공간에 더 강한 빛을 담아내다 최근 자동차 램프 디자인에 있어 디자이너들이 강조하는 것은 슬림화, 신기술, 가격 경쟁력이라고 할 수 있습니다. 램프는 자동차 앞과 뒤의 인상을 좌우하는 중요한 요소인 만큼 크고 투박한 것보다는 짧고 슬림하게 디자인하는 것이 트렌드인데요. 그러다 보니 차 내부에서 램프가 차지하는 공간 역시 더 좁아지고 있습니다. 슬림한 램프도 중요하지만 광원이 깊은 곳부터 출발하여 멀리까지 비추는 고급감 역시 중요합니다. 한정된 공간에서 이처럼 다양한 소비자들의 요구 사항들을 만족시키기 위해 최근에는 더 많은 기술이 필요해지고 있죠. 게다가 램프는 밝기 정도, 조사 범위 등 안전과 관련된 법규까지 만족시켜야 합니다. 때문에 디자이너들과 개발자들은 반사되는 각을 조절하거나 공간을 효율적으로 활용하는 아이디어를 통해 성능과 디자인 모두를 고려한 램프를 개발하고 있답니다.효율적인 광원의 사용, 디자인과 성능을 모두 빛나게 하다 새로운 기능이 추가된 램프도 속속들이 등장하고 있습니다. 단순히 온오프 버튼에 맞춰 전방 시야를 밝히는 차원에서 벗어나 차량 진행 방향과 연계해 미리 측전방 시야를 밝히거나, 차량 속도에 맞춰 빛의 세기를 조절하는 건데요. 여기에 더불어 면발광과 같은 새로운 광원을 이용한 아름다운 디자인까지. 기술적으로도 새로운 램프 디자인이 쏟아져 나오고 있죠. 이러한 새로운 디자인을 위해 램프 디자이너들은 새로운 램프 기술에 늘 민감해야 합니다. 실제로 우리가 만나볼 수 있는 첨단 기능을 더한 램프들은 보기에도 확연하게 차이가 날 만큼 디자인 요소를 강조했습니다.현대기아차 연구개발, 자동차 램프 디자인, 일상에서 누리는 프리미엄 기술 현대기아차는 프리미엄 기술을 최대한 많은 자동차에서 누릴 수 있도록 고급 램프 기술의 보편화를 실현하려고 합니다. 예를 들면, 2015년 7월부터 국내에도 의무 설치가 법규화된 주간 상시등(DRL: Daytime Running Light)은 주간에도 다른 차량 및 보행자들에게 자신의 위치를 알리고 교통사고를 방지하기 위해 점등되는 램프로, 경차는 물론 소형차부터 대형차까지 다양한 현대기아차에서 만나볼 수 있습니다. 또한, 차량진행 방향과 연동하여 측전방 시야를 비추는 스태틱 밴딩 램프(SBL: Static Bending Lamp)와 다이내믹 밴딩 램프(DBL: Dynamic Bending Lamp)의 경우도 작은 차급까지 적용함으로써 일상에서 프리미엄 기술을 누릴 수 있도록 하고 있습니다..디자이너와 엔지니어, 서로의 입장 차를 조율하라 디자이너들은 보통 디자인을 할 때 전체적인 이미지를 구현하고 이를 맞추기 위한 재료나 다른 기술들을 접목하는 과정을 거칩니다. 반면, 엔지니어들은 먼저 기술의 적용 가능성이나 방식을 검토한 뒤 전체적인 이미지를 고려합니다. 때문에 두 부문 간에는 늘 입장 차가 발생할 수밖에 없는 것이 현실이죠. 그런데 전반적인 외장 디자인에서 램프는 일부분이기 때문에 전체 바디 디자인이 이루어진 후 램프 디자인 아이디어가 도출되는 경우가 많습니다. 따라서 램프 구조의 검토 및 설계는 늘 시간에 쫓기기 마련입니다. 또한 해석과 실험, 법규 검토와 테스트까지 한 번에 진행되기 때문에 어려운 이슈가 발생하더라도 빠르게 해결하기가 쉽지 않죠. 결론적으로 보다 감성적이고 트렌디한 디자이너와 안정적이고 체계적인 엔지니어와의 조율은 한 프로젝트를 진행하는 데 있어 무엇보다 중요한 미션입니다.  

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  • 현대기아차 연구개발, 파워트레인 제어기술

    점점 강화되는 배기규제와 연비에 대한 중요성, 자율주행 등의 전자제어 신기술이 양산화되기 시작하면서 더 정밀한 파워트레인 제어의 필요성이 부각되고 있습니다. 이에 현대기아차는 제어 부분의 독자개발 시기를 마련하고, 제어 부품, 제어 알고리즘 등 제어 시스템 전체를 국산화하는 데 힘을 쏟고 있죠.파워트레인 제어기술의 독자화와 청사진 파워트레인 제어 시스템은 엔진과 변속기를 운전자가 원하는 방향으로 정확히 제어하는 전자적 시스템입니다. 파워트레인센터 초기에는 제어 부문을 EMS(엔진 제어 시스템: Engine Management System) 및 TMS(변속기 제어 시스템: Transmission Management System) 관련 업체들과 공동 개발해왔지만 해외업체의 경우 소통의 불편함, 프로세스의 복잡화 등이 뒤따를 수밖에 없었는데요. 이에 파워트레인제어개발 전담 조직을 신설한 뒤 2012년 모닝과 레이에 CVT 제어 유닛 TCU(변속기 제어 유닛: Transmission Control Unit)를 양산했습니다. 이후 2014년 7단 DCT에 독자 개발 변속기 제어 시스템(LF 쏘나타), 2015년 감마 1.6 GDi엔진에 독자 개발 엔진 제어 시스템(신형 아반떼)을 양산하기에 이르렀죠. 제어 부문에서 독자 기술을 보유한다는 것은 의미가 남다를 수밖에 없습니다. 제어기술의 개발 과정은 표준화되어 있어 업체마다 큰 차이점이 없지만 알고리즘 구현에 대한 노하우는 상이하게 나뉘기 때문이죠. 개발 차량에 최적화된 제어 시스템을 정밀하게 개발하는 것은 고도의 기술력을 필요로 합니다. 자동변속기의 경우 진화하는 신기술 때문에 엔진과 변속기의 협조 제어가 더욱 긴밀하게 이뤄져야 하는데요. 현대기아차는 2014년 말 본체 및 제어부문을 독자 개발한 7단 DCT로 ‘변화와 혁신 리더스 대상’에서 최우수상을 수상했고, 향후 제어 부문에서 앞장설 수 있는 신엔진, 신변속기를 개발해 파워트레인 시스템을 리드하는 역할을 할 예정입니다. 자동차 제어의 기본, ECU와 TCU 제어 시스템은 크게 엔진을 제어하는 ECU(Engine Control Unit)와 변속기를 제어하는 TCU(Transmission Control Unit)로 나뉩니다. ECU는 엔진의 흡기, 연료, 점화, 후처리 시스템을 제어해 차량의 운전성, 연비, 배기가스 규제 등 목표성능을 만족하게 하죠. 연료 분사량을 제어하는 가장 단순한 제어에서부터, 점화 시기, 가변밸브타이밍, 터보차저에서 조절하는 부스터 레벨 제어 등 복잡한 형태로 발전해왔습니다. ECU의 가장 기본적인 역할은 운전자의 의도를 정확하게 반영하는 데 있는데요. 이는 엑셀, 브레이크 등으로 표현되는 운전자의 움직임을 반영해 매 상황에서 적절한 파워를 내도록 엔진을 제어하는 거죠. 배출가스 규제를 만족하도록 하는 것 역시 ECU의 역할입니다. 뿐만 아니라 최근에는 운전자가 원하는 성능을 낼 수 있도록 디테일한 부분의 제어 알고리즘을 신규 적용하고 있죠. 수동 변속기 차량의 부드러운 출발을 위해 클러치를 붙여주는 순간을 ECU에 입력해 토크를 제어하는 알고리즘을 적용해 수동 변속기 비중이 큰 유럽 시장 전략차에 양산하고 있습니다. TCU는 수동변속기에서 사람의 손이 하는 작업을 컴퓨터가 유압 시스템으로 대신 하는 자동변속기의 제어 시스템을 말합니다. 각종 센서로부터 운전 상태를 파악하고 연산을 통해 적절한 변속단의 결정, 부드러운 변속을 위한 변속 제어를 수행합니다. 변속기 제어 종류로는 클러치 정밀 제어(Clutch to Clutch)와 지능형 제어 시스템(도로 상태 및 운전자 성향을 파악해 능동적인 최적의 변속패턴 설정), 고장진단 시스템(변속기 고장을 운전자에게 알림) 등이 있습니다.친환경 이슈에 따른 제어기술의 발전 최근 들어 불거지고 있는 연비 이슈. 이로 인해 제어 분야에서도 하드웨어 변경 없이 연비 향상 효과를 볼 수 있는 알고리즘에 대한 연구가 지속되고 있습니다. 기아자동차 K9에 적용된 ‘스마트 시프트(Smart Shift)’ 는 운전자의 운전 습관을 학습하고 운전 조건을 판단해 변속 패턴을 최적으로 바꿔 연비를 향상시키는 시스템입니다. 대형차뿐만 아니라, 중형차급까지도 스마트 시프트 기술을 확대, 적용하기 위해 개발을 진행하고 있죠. TCU의 제어 구성 요소는 크게 입력 요소, 제어 요소, 출력 요소, 협조 제어 등 4가지로 분류됩니다. 입력 요소에는 차량 운전 상태 및 운전자 입지를 감지해 입/출력 속도 센서 및 변속단 센서, 온도 센서 등이 탑재되어 있죠. 제어 요소에는 TCU가 있어 자동차의 속도, 엔진의 회전 수, 운전자가 가속 페달을 밟는 정도 등을 입력 신호로 받아 상황에 따른 적절한 단수를 판단해 변속을 합니다. 출력 요소에는 솔레노이드 밸브 작동으로 유로 전환 및 작동 유압 제어가 이뤄지죠. 마지막으로 협조 제어는 외부제어기(ECU, ESP- Electronic Stability Program)와 협조 제어 및 외부 센서(APS- Accelerator Position Sensor, Brake) 등 CAN 통신으로 진행됩니다. 자동차 제어에 있어서 안전과 관련이 있는 OBD(On-Board Diagnostics, 운행기록 자기진단장치)는 법적으로 규정된 하위 진단/감시 시스템으로 차량 상태는 물론, 연비와 가속도 정보를 파악할 수 있어 차량 관리에 도움을 줍니다. 제품마다 표시할 수 있는 정보가 다르고, 무선형보다 유선형이 끊김 없이 정보를 받아보기에 좋죠. 감시하고 있는 시스템들이 고장 날 경우, 고장내역은 ECU에 저장되며 표준화된 인터페이스(Interface)를 통해 이를 조회할 수 있습니다. 추가로 계기판의 경고등이나 메시지를 통해 운전자에게 고장 메시지를 전달합니다.현대기아차 독자 제어 시스템 양산 지금까지는 감마 1.6 GDi엔진, 7단 DCT 등 기존 개발된 엔진에 독자개발한 제어 시스템을 적용했다면, 이제는 신규 엔진 개발과 동시에 새로운 제어 시스템을 개발하여 양산하는 단계에 이르렀습니다. 8월 유럽에서 양산된 신형 씨드의 카파 1.0 T-GDi엔진이 바로 그것이죠. 일반적으로 외부 업체에서 ECU를 도입하게 되면 인젝터, 고압펌프 등 주요 제어 부품도 함께 도입해야 하는 경우가 많아 부품 선택 자유도가 낮은데요. 제어 시스템 전반을 자체적으로 개발하게 되면, 부품 역시 국내 계열사 및 협력사에서 개발할 수 있어 국산화가 가능합니다. 이를 위해, 현대기아차, 현대케피코, 현대오트론이 함께 3사 TFT를 구성하여 카파 1.0 T-GDi엔진의 제어 부품, 알고리즘 등 제어 시스템 전체를 함께 연구, 개발했습니다. 독자개발과 국산화는 원가적인 측면은 물론, 설계 및 시험 과정에서의 피드백에 대해 신속히 대응할 수 있어 보다 긴밀한 협조 제어가 가능해 파워트레인 기술력은 한 단계 끌어올리는 계기가 되었습니다.     

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  • 현대기아차 연구개발, 전기차의 모든 것

    현대기아차 연구개발, 전기차의 모든 것

    현대기아차 연구개발, 전기차의 모든 것

    INNOVATE 현대기아차 연구개발, 전기차의 모든 것 HMG저널 2015. 12. 22. 14:10 이웃추가 본문 기타 기능 본문 폰트 크기 조정 본문 폰트 크기 작게 보기 본문 폰트 크기 크게 보기 가 공유하기 URL복사 신고하기 전기차의 시대는 언제 올까요? 사실 이 질문에 답할 수 있는 사람은 아무도 없습니다. 전기차가 지금의 차처럼 대중화되려면 전 세계에 있는 주유소가 전기차 충전소로 바뀌는 수준이 돼야 가능하기 때문이지요. 석탄을 이용한 증기기관차 시대에서 석유를 사용한 자동차 시대로 온 것처럼, 전기차 시대란 또 하나의 패러다임이 바뀌는 일입니다. 그렇다면 현재의 전기차는 어떤 위치에 와 있을까요? 또, 자동차 시장의 패러다임은 어떤 방향으로 변화하고 있을까요? 가솔린차보다 앞서 발명된 전기차의 역사 전기차의 등장은 1830년대 스코틀랜드 사업가 앤더스경이 ‘원유전기마차’를 만든 것에서부터 시작됩니다. 1873년 가솔린 자동차가 개발되기 40년 전의 일이지요. 현대적인 형태의 전기차는 그로부터 10년 뒤인 1942년, 미국 토마스 데트와 스코틀랜드의 로버트 데이비슨이 만들었습니다. 이후 1865년 프랑스의 가스통 플란테와 그의 친구인 카밀 포레가 에너지를 저장할 수 있는 축전기를 만들면서 전기차 개발은 급진전했죠. 전기차가 전 세계적으로 인기를 끈 것은 1881년, 프랑스 파리에서 열린 국제전기박람회에서 구스타프 트루베가 삼륜전기자동차를 운행하면서부터입니다. 트루베가 운전하는 것을 본 사람들은 너도나도 전기차를 사기 시작했죠. 특히 기어를 바꿔줄 필요가 없어 운전이 쉽고, 진동과 소음이 적어 상류층 여성 운전자에게 큰 인기를 끌었습니다. 당시 전기차의 가격은 1,000달러 정도였지만, 여성 고객들은 비싼 실크나 털 등을 장식해 3,000달러 이상의 돈을 들여 타고 다녔습니다. 이렇게 프랑스나 영국에서 ‘마담(madame)’차로 인기를 끌면서 전기차는 1912년 최고의 ‘전성기’를 누렸습니다. 석유 가격 하락으로 가솔린 자동차 상승 잘 팔리던 전기차가 가솔린차에 주도권을 빼앗긴 것은 1920년대 미국 텍사스에서 원유가 대량으로 발견되면서부터입니다. 전 세계 원유 가격이 하락하면서 가솔린차의 매력이 높아진 것이죠. 1910년 가솔린차가 대량 생산되면서 차 값 자체도 전기차보다 절반 수준으로 떨어졌습니다. 여기에 배터리의 무게, 충전 시간, 낮은 속도 등 비효율성이 문제가 되면서 1930년대 이후 전기차는 시장에서 완전히 자취를 감췄죠. 전기차가 다시 등장한 것은 1990년대 환경오염 문제가 대두되면서부터입니다. 전기차를 움직이게 하는 ‘전기’ 자체도 석유나 석탄 등에서 오지만 같은 양의 원료를 가지고 더 많은 거리를 달릴 수 있다는 점이 친환경차의 경쟁력이죠. 현대기아차 연구개발, 전기차의 현주소 전기차의 궁극적 도달점인 순수 전기차는 아직 충전 인프라가 구축되지 않아 상용화 되기에는 무리가 있습니다. 우리가 흔히 골프장에서 볼 수 있는 ‘카트’가 바로 배터리만으로 가는 순수 전기차입니다. 더불어 ‘하이브리드 자동차’, ‘플러그인 하이브리드 자동차’의 구분은 많은 사람들이 헷갈려 하는 부분중 하나인데요. 둘 다 가솔린 엔진과 배터리를 결합한 형태지만, 엔진이 메인이면 하이브리드, 배터리가 메인이면 플러그인 하이브리드죠. 하이브리드 자동차는 일본 도요타의 ‘프리우스’가 시초로, 당시 전 세계적인 인기를 끌면서 지금은 모든 완성차 브랜드에서 하이브리드 형태의 자동차를 생산하고 있습니다. 현재 독일의 포르쉐, 영국의 애스턴 마틴이 최대 출력 800마력에 이르는 전기차를 개발하고 있습니다. 아우디의 경우엔 전기 SUV(스포츠유틸리티차량)도 개발 중이죠. 국내에서 인기를 끌고 있는 전기차로는 현대자동차의 ‘쏘나타 플러그인 하이브리드’, 렉서스의 ‘렉서스 ES’, 아우디의 ‘A6L e-트론’, 한국GM의 ‘스파크 EV’ 등이 있습니다. 내년에는 르노삼성의 2인용 소형차 ‘트위지’도 시판될 예정이죠. 전기차 구매 Tip 전기차를 살 때는 한번 충전으로 주행 가능한 거리가 얼만큼인지, 충전 시간이 얼마나 소요되는지 주의 깊게 살펴봐야 합니다. 또한, 배터리의 무상 교체가 가능한지, AS(애프터서비스)는 언제까지 가능한 지도 신경 써야 하죠. 가격 면에서는 가솔린차보다 비싸지만, 지자체에서 지원받는 방법이 있으니 가장 먼저 시청에 문의하는 것이 좋습니다.

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  • 현대기아차 연구개발, 수소전기차 의 5가지 비밀

    현대기아차 연구개발, 수소전기차 의 5가지 비밀

    현대기아차 연구개발, 수소전기차 의 5가지 비밀

    INNOVATE 현대기아차 연구개발, 수소전기차 의 5가지 비밀 HMG저널 2016. 8. 10. 14:32 이웃추가 본문 기타 기능 본문 폰트 크기 조정 본문 폰트 크기 작게 보기 본문 폰트 크기 크게 보기 가 공유하기 URL복사 신고하기 미래 자동차 산업의 중심에 서게 될 친환경차. 그중에서도 수소전기차가 핵심이 될 것으로 전망하고 있습니다. 일반 내연기관 자동차는 물론 기존 친환경차와 비교해도 훨씬 더 뛰어난 친환경성과 성능을 보여주고 있기 때문입니다. 수소전기차는 우리가 알던 것보다 더 많은 장점이 있습니다. 지금부터 우리가 그동안 몰랐던 수소전기차의 비밀에 대해서 알아보도록 하겠습니다.현대기아차 연구개발, 1. 뛰어난 친환경성과 미세먼지 저감효과 수소전기차는 이산화탄소나 기타 오염물질을 배출하지 않고, 오직 순수한 물만 배출합니다. 투싼 수소전기차 한 대가 1km 달리면 미세먼지를 최대 20mg 저감하는 공기정화 효과까지 있습니다. 디젤 중형 승용차가 1km 주행 시 미세먼지를 약 10mg 발생시키는 점을 감안하면 수소전기차 한 대가 디젤차 두 대가 내뿜는 미세먼지를 정화하는 셈입니다. 더구나 수소전기버스가 현재 전국에 도입된 천연가스 버스만큼 도입될 경우 디젤 중형 승용차 약 153만 대가 내뿜는 미세먼지를 흡수할 수 있습니다. 그야말로 움직이는 '공기청정기'라고 할 수 있습니다. 게다가 온실가스 감축 효과도 커 수소전기차 100만 대를 운행할 경우 이산화탄소 배출량은 연간 210만t 가량 줄어드는 효과도 볼 수 있습니다.현대기아차 연구개발, 2. 에너지를 직접 생산하는 발전 기능 수소전기차는 전기차와 달리 직접 에너지를 생사할 수 있습니다. 비상시에는 가정, 산업 환경에 전력을 공급하는 발전소 및 에너지 저장소(ESS : Energy Storage System) 역할을 수행할 수 있습니다. 수소전기차에서 생산된 전력으로 다른 전기차를 충전하는 것도 가능합니다. 수소전기차가 10만 대 보급될 경우 원자력발전소 1기 분량의 전력을 확보할 수 있습니다. 수소전기차가 많이 달릴수록 원자력발전소를 짓는 것과 같은 효과를 누릴 수 있습니다. '스스로 전기를 만들어내는 자동차'라니, 많이 팔릴수록 환경을 지킬 뿐만 아니라 전력난도 해결할 수 있겠는데요?현대기아차 연구개발, 3. 다양한 세금 및 환경부담금 혜택 수소전기차는 국가에서 시행하는 세금 혜택도 가장 크게 누릴 수 있는 장점이 있습니다. 기획재정부가 7월 27일 발표한 2016년 세법개정안은 수소전기차에 대한 개별소비세 감면을 신설하는 내용이 담겨있는데요. 수소전기차의 개별소비세 감면 한도는 대당 400만 원으로 하이브리드차(100만 원)나 전기차(200만 원)보다 훨씬 높습니다.현대기아차 연구개발, 4. 세계 최초 양산체제 구축 투싼 수소전기차는 세계 최초로 양산된 수소전기차입니다. 현대자동차는 2013년에 전 세계 자동차 메이커 중 처음으로 수소전기차 양산 체제를 구축했습니다. 현대자동차가 양산하는 투싼 수소전기차는 95Kw(129마력)의 연료전지 스택, 24Kw의 고전압 배터리, 700기압(bar)의 수소저장 탱크를 탑재하고 있습니다. 수소전기차 보급 확대의 기반이 되는 수소충전소는 2020년까지 100곳으로 늘릴 예정입니다.현대기아차 연구개발, 5. 전기차보다 뛰어난 연비와 성능 투싼 수소전기차는 전기차보다 충전시간이 짧으며 주행가능거리는 더 깁니다. 최고출력 129마력, 최대토크 30.6kg·m를 발휘하는 모터를 탑재하여 정지상태에서 시속 100km까지 가속하는데 걸리는 시간은 12.5초를 기록하는 등 동력성능도 뛰어납니다. 게다가 구동 초반부터 최대 토크를 뿜어내기 때문에 일반 도심주행에서 더 강력한 주행성능을 보여주는 것이 특징입니다. 연비 또한 뛰어나서 3~10분의 짧은 충전으로 서울에서 부산까지 415km 거리를 한 번에 운행할 수 있습니다.세계 최초로 수소전기차 양산, 수소전기차 파워트레인 최초 북미 10대 최고 엔진 선정 등 수소전기차 시장을 선도해온 현대자동차. 2020년 본격적인 수소전기차 판매에 앞서, 현대자동차는 2018년 평창 동계 올림픽을 통해 2세대 투싼 수소전기차를 선보일 예정입니다. 미래 친환경차 시장을 선도하며 더 깨끗한 세상을 만들어나갈 현대자동차 친환경 수소전기차의 모습을 기대해주시기 바랍니다.

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