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ZF Techday 2019- 미래의 이동성 위한 네 분야의 신기술 공개

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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2019-07-13 19:32:28

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ZF가 2019년 7월 2일, 독일에서 개최한 글로벌 테크놀러지데이를 통해 이동성의 미래에 대한 분야별 솔루션을 제공하겠다고 밝혔다. ZF는 모빌리티라이프밸런스(#MobilityLifeBalance)라는 주제로 ZF의 기술이 모든 사람에게 개인 및 공공의 이동성을 제공하는 방법을 제시할 것이라고 덧붙였다. 크게 하이브리드를 비롯한 전동화 시스템, 통합 안전, 액티브 섀시 기술, 그리고 자율주행 시스템을 위한 솔루션 등으로 나눠 미래의 지속가능성을 지원한다는 것이 골자다.

 

이날 행사에서 ZF의 CEO 볼프 헤닝 샤이더(Wolf-Henning Scheider)는 깨끗함과 안전성, 이동성, 자동화, 안락함, 그리고 합리적인 제품을 개발하는 것이 목표라고 강조했다. 그는 특히 지금 런던과 로마의 시내 주행 속도는 평균 10km/h 이하이며 독일의 중소도시에서도 운전자들이 하루 평균 34분의 정체를 경험하고 있다며 도시에서의 이동의 자유가 침해되고 있는 현실을 해결해야 하는 것이 도전 과제라고 말했다.

 

모빌리티라이프밸런스는 이런 상황을 해결하기 위해 효율적이고 쾌적한 이동 수단을 모색하기 위한 ZF의 캠페인이다. ZF가 제시한 전동화와 섀시 기술, 통합안전, 자율주행 등 네 분야의 요점은 다음과 같다.

 

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우선 전동화는 4세대 8단 자동변속기와 2단 변속기를 채용한 배터리 전기차용 드라이브 트레인이 주제다. 8단 자동변속기는 내연기관은 물론이고 마일드 하이브리드에도 대응하며 플러그인 하이브리드에서는 EV모드의 주행거리를 80~100km까지 가능하게 한다. 대응 출력도 33마력부터 218마력까지 선택할 수 있다. 파워 일렉트로닉스가 외부가 아닌 하우징 내에 수납되어 있기 때문에 변속기 자체의 소형화에도 성공했다. 또한 배터리 전기차에 2단 변속기를 조합해 가속성능을 최대 10%, 항속거리를 최대 5% 개선한다고 한다. 세계 최초로 개발한 배터리 전기차용 2단 변속기는 190마력의 최고출력을 발휘하는 전기모터와 2스테이지 스위칭 엘레먼트, 그리고 파워 일렉트로닉스가 결합된다. 이를 통해 배터리 충전 범위를 최대 5% 늘릴 수 있다고 한다.

 

8단 자동변속기는 BMW와 약 17억 달러에서 20억 달러 규모의 공급이 계약되어 있으며 FCA로부터도 10억 달러 정도 주문을 받았다. 

 

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두 번째로 액티브 섀시 기술은 파워 스티어링과 후륜 스티어링, 댐퍼 등을 통합 제어해 쾌적한 승차감과 높은 조종 안정성을 실현하는 것이다. 플라잉 카펫 2.0('Flying Carpet 2.0)'이라고 하는 예측 섀시는 서스펜션, 브레이크 및 스티어링 시스템을 제어하기 위해 포괄적인 센서 및 스마트 알고리즘을 사용한다. 자율주행차 안에서 독서 및 휴식과 같은 활동에 중요한 요소라고 ZF는 강조하고 있다.

 

플라잉 카펫 2.0은 차체의 움직임을 사전에 예측해 차량의 흔들림을 억제하고 승객에게 전해지는 충격을 완화하는 기술을 탑재하고 있다. 이 시스템의 핵심은 에스모션(sMOTION)이라 불리는 풀 액티브 댐핑 시스템이다. 이것은 4개의 액츄에이터를 사용해 운전 상황이나 노면 상태에 따라 각 서스펜션 동작을 독립적으로 제어하는 시스템이다.

 

에스모션은 양방향으로 움직이는 액추에이터를 통해 작동되는 소형 전기 모터와 펌프 장치가 탑재되어 있다. 이러한 장치가 각각의 타이어를 제어하고 개별적으로 상하로 움직일 수 있게 한다. 예를 들어 코너링 중에 내부의 서스펜션이 수축하고 외부 서스펜션이 확장되어 차체를 수평으로 유지한다. 이외에도 가감속과 선회시 및 노면의 범프를 넘을 때 발생하는 상하좌우 움직임에도 대응해 서스펜션을 조절한다. 이를 통해 차량을 수평으로 유지해 승차감을 향상시키게 된다.

 

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세 번째로 통합 안전은 자율주행차 시대에 중요한 기술로 수동적인 안전 영역에서는 측면 충돌시 탑승자를 보호하는 외부 에어백 시스템 등이 포함된다. ZF는 2019년 6월 5일, 세계 최초로 측면 충돌로부터 탑승자를 보호하는 '프리 크래시 에어백(Pre crash airbag)'을 개발했다고 발표했다. 프리 크래시 에어백은 차량의 측면부에 장착되며, 측면 충돌 사고 직전에 작동되는 것이 특징이다. ZF의 내부 테스트 결과 탑승자의 중상 가능성을 최대 40%까지 줄일 수 있는 것으로 확인되었다.

 

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마지막으로 자율주행에 관해서는 레벨5의 자율주행을 실용화하기 위한 상용차와 모빌리티 서비스 부문으로 사업을 확대하고 있다. ZF는 자동차의 본질이 ‘보고 생각하고 이동한다’로 바뀌는 자율주행시대를 위한 솔루션을 제안하고 있다. ZF ProAI는 유로 NCAP 2022의 요구사항을 충족한다.

 

ZF 코파일럿(coPilot)으로는 레벨2+에서의 자율주행이 가능하다. ZF 코파일럿은 인공지능인 ZF ProAI와 엔비디아의 DRIVE 플랫폼을 결합한 첫 번째 솔루션이다. ZF 코파일럿은 인공지능, 360도 센서 키트, 강력한 ZF ProAI 중앙 컴퓨터 및 엔비디아 드라이브 플랫폼 등으로 구성되어 있다.

 

ZF 코파일럿은 능동적 조향 보조장치 및 차로 유지 장치와 함께 ACC와 결합해 작동된다. 또한 차선 변경 및 추월, 진입 등을 능동적으로 변경할 수도 있다. 당연히 차량 주변을 감지하고 분석해 보행자와 차량 및 교차로 등을 인식한다. ZF는 ZF 코파일럿이 현재의 교통 법규 내에서 가장 진화한 ADAS를 실현하는 솔루션이라고 밝혔다.

 

거기에서 한 걸음 더 진보한 ZF ProAI 로보씽크(RoboThink)는 완전 자율주행에 해당하는 레벨4와 레벨5을 가능하게 하는 고성능 버전이다. 

 

ZF는 완전 자율주행 시스템 개발을 위해 지난 3월, 브레이크 관련 업체 왑코(WABCO)를 70억 달러에 인수했다. 이는 2015년 TRW에 이은 대형 인수다. ZF의 매출액은 2017년 364억 달러였다. 2018년 33억 달러의 매출액을 기록한 왑코를 인수함으로써 ZF의 매출액은 400억 유로로 늘어 보쉬에 이어 세계 2위권으로 부상했다. 왑코는 트럭 등 상용차에 특화된 브레이크 등 안전 부품과 통신 시스템 등을 생산 공급하는 회사다.

 

차세대 이동성 전략의 일환으로 왑코를 인수한 ZF는 상업용 차량의 제동 솔루션을 포함하는 전문 기술을 확보한다는 방침이다. 트럭과 트레일러의 비상제동 조작을 포함해 자동화된 기능을 제어하는 데 핵심적인 역할을 할 것이라고 ZF는 밝혔다. 또한 양사 고객은 완전히 통합된 시스템 접근 방식, e-모빌리티 및 자율주행 기능을 위한 새로운 드라이브 시스템을 ZF에 제공할 수 있는 파트너를 확보하게 됐다.  

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