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현대모비스, 지능형 헤드램프 ‘어댑티브 드라이빙 빔’ 선 보인다

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글 : desk(webmaster@global-autonews.com)
승인 2016-09-26 18:48:15

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적극적 안전 기술의 발전과 자율주행기술의 등장으로 자동차의 기술이 또 다른 방향으로 전개되고 있다. 그 중 헤드램프는 어떤 형태의 탈 것을 사용하든지 갈수록 중요성이 높아지는 부품이다. 이런 시대적인 흐름에 맞춰 현대모비스는 차세대 광원으로 꼽히는 레이저를 활용한 헤드램프도 개발 중이다. 레이저 헤드램프는 레이저의 직진성을 이용한 고성능 하이빔으로 운전자의 원거리 가시거리를 증대시키고 슬림한 디자인으로 헤드램프의 상품성을 높일 수 있다. 현대모비스가 실차 실험을 마치고 개발 완성 단계에 있는 ‘어댑티브 드라이빙 빔’(ADB/Adaptive Driving Beam)에 대해 알아 본다.


야간 주행 중 진행 방향의 시야를 확보해 주는 자동차의 헤드램프는 1885년 칼 벤츠가 최초의 랜턴식 전조등을 장착하면서 시작됐다. 1898년부터 전기식이 사용되었고 1944년에 제논 램프가 등장했다. 물론 주류는 진공관 타입에서 시작해 할로겐 타입을 거쳐 지금에서 와서야 HID와 제논 타입이 대세를 이루고 있다.

 

1960년대부터 자동차 디자인에 기능성이 중시되면서 자동차 헤드램프의 디자인도 슬림형과 각형이 번갈아 가며 유행했다. 자동차회사들은 헤드램프의 디자인만으로 프론트 엔드의 이미지를 만드는데 많은 노력을 기울여 왔다. 기술적인 면에서도 코너링에서의 조사각의 변화 등 적지 않은 발전을 이루어 왔다.

 

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21세기 들어 LED를 자동차 헤드램프로 사용하면서 기술적인 진보와 더불어 디자인에서도 획기적인 발전을 가져오게 했다. LED 램프를 자동차에 채용하면서 성능은 물론이고 디자인의 자유도까지 넓어졌다. 

 

능동적 안전이라는 측면에서 조명 기술의 중요성도 간과할 수 없다. 무엇보다 LED 헤드램프는 독창성을 창조한 중요한 디자인 요소이기도 하다. 어댑티브 라이트 기술 등 조명 기술은 교통환경에 영향을 미치는 주위의 요소들에 대해 반응하고 있다. 주변의 상황을 센서나 적외선, 내비게이션 정보등을 수집해 최적의 조명을 한다.

차량의 조명은 주위 환경에 따라 보다 민감하게 반응하며 차량 주변 환경과 보다 긴밀하게 소통한며 새로운 기능과 효과는 아우디 차량의 조명을 더욱 매력적으로 만들고 있다.

 

이런 조명 기술의 발전은 필요에 의한 것이기도 하다. 유럽연합 유럽위원회는 2011년부터 27개 가맹국에서 판매되는 모든 신차들을 대상으로 주간 전조등 설치를 의무화 했다. 주간 헤드램프를 켜고 운행할 경우, 맞은편에서 오는 차량이나 보행자의 차량 접근을 인식하기 쉬워져 교통사고로 인한 사망건수를 3-5% 가량 줄이는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

 

이 때문에 일조량이 적은 노르웨이 등 북유럽에서는 20세기부터 주간 헤드램프 장착을 의무화해 왔다. EU가 설치를 의무화한 것은 광량을 억제한 전용 헤드램프로 엔진시동을 걸면 자동적으로 라이트가 점등되는 구조로 에너지 소비량이 야간용에 비해 10-30% 정도에 불과하다.

 

EU는 2011년 2월부터 승용차를 대상으로 설치를 의무화했으며 트럭과 버스는 2012년 8월부터 적용했다.

 

현대모비스 램프 기술의 진화…ADB 개발 박차

 

자동차는 앞뒤좌우로 네 개의 눈(램프)을 갖고 있다. 이 눈에서 나오는 강렬한 빛은 전방의 시야를 밝히고 후방 접근 차량에게 신호를 전달하는 차의 핵심 기능을 수행한다. 램프는 주행 중 차량의 안전을 지켜주는 필수 아이템이면서 화장술(디자인)에 따라 첫인상을 결정하는 심미적 역할도 톡톡히 하고 있다.


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최근의 램프는 똑똑함을 업데이트했다. 마치 사람의 눈처럼 자동차의 램프가 주변 환경에 따라 능동적으로 움직인다. 이미 많은 차량에 장착돼 있는 ‘풀 어댑티브 헤드램프’(AFLS/Adaptive Front Lighting System)는 주행 조건에 따라 램프의 각도와 밝기를 자동으로 조절한다. 상향등을 자동으로 켜고 끄면서 상대 차량 운전자의 눈부심을 줄여주는 하이빔 어시스트(HBA)도 똑똑한 램프의 기능 중 하나다.

 

램프의 진화는 여기서 멈추지 않았다. 최근 현대모비스가 실차 실험을 마치고 개발 완성 단계에 있는 ‘어댑티브 드라이빙 빔’(ADB/Adaptive Driving Beam)은 지능형 램프의 미래를 밝힐 기술로 평가받고 있다. ADB는 야간 주행시 상시 하이빔 상태를 유지하다 차량 전방이나 반대편 차선에 상대 차량이 나타나면 상대 운전자의 눈부심을 막아주는 기술이다. 카메라 센서가 차량을 인식하고 상대 운전자의 눈부심을 발생시키는 부분만 선택적으로 어둡게 만들어주었다가 차가 지나가면 다시 점등되는 기술이다.  LED의 선택적 점소등으로 작동할 경우 이를 ‘매트릭스 빔’이라고도 한다.

 

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매트릭스 빔은 여러 개의 LED가 모여 하나의 광원을 형성한다. LED를 개별적으로 점소등할 수 있는 기술이 핵심이다. 최근 각광받고 있는 LED는 전류를 넣으면 빛을 내는 반도체로 구성된 램프로 수명이 1만 시간 이상이며 할로겐이나 HID 등 기존 광원에 비해 전력 효율이 높은 친환경 광원이다.  광원 자체의 부피가 작아 소형화에 용이해 화려한 램프 디자인 구현도 가능하다.  현대모비스는 매트릭스 빔 시제품 개발을 완료하고 상용화를 위해 기술의 완성도를 높이고 있다.

 

전방 시야 확보, 이젠 레이저로 쏜다

 

현대모비스는 차세대 광원으로 꼽히는 레이저를 활용한 헤드램프도 개발 중이다. 레이저 헤드램프는 레이저의 직진성을 이용한 고성능 하이빔으로 운전자의 원거리 가시거리를 증대시키고 슬림한 디자인으로 헤드램프의 상품성을 높일 수 있다.

 

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빛을 직선으로 뽑아내는 레이저는 기존 할로겐등이나 HID(high intensity discharge) 램프에 비해 가시거리가 확연히 늘어난다. 상향등 기준으로 레이저 광원을 이용하게 되면 250m 이상의 전방 시야를 확보할 수 있다. 할로겐등 보다는 70% 이상, HID 대비 50% 이상 가시거리가 증대된다.

 

레이저 헤드램프는 고속 주행시에만 동작하는 것으로 전방 카메라로 상대 차량을 인식해 운전자 눈부심을 방지하는 기능도 탑재된다. 또 고성능 LED 광원을 이용해 레이저 효과를 낼 수 있게 하는 램프 시스템도 개발 중이다. 고가의 레이저 대신 LED를 이용해 운전자 가시거리를 레이저 수준으로 확보하는 것이 기술의 핵심이다.

현대모비스는 차세대 리어 컴비내이션 램프에 OLED(Organic Light Emitting Diode) 광원을 이용한 기술 개발도 진행 중이다. TV 디스플레이 등에 많이 쓰이는 OLED는 발광이 우수하면서도 발영량은 적고, 눈부심이 덜하면서도 원하는 형상대로 디자인할 수 있는 장점이 있다. 기존 OLED보다 휘도, 수명, 내구 온도 등을 개선한 램프 시스템을 개발 중이다.

 

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리어 컴비내이션 램프에 디자인적 요소를 더해 ‘3D 이미지’를 구현하는 기술 개발도 활발히 전개하고 있다.. ‘렌티큘러’라고 불리는 두 개의 볼록한 렌즈를 사용해 좌우 눈이 리어 컴비내이션 램프를 인식하는 순간 3D 이미지를 통해 입체감을 느끼도록 하는 원리다. 이를 통해 차량 후면 램프에 독자적인 브랜드 정체성을 전달하는 효과를 기대할 수 있다. 최근 자동차 램프 분야는 자기 브랜드만의 정체성을 부각하기 위해 독창적인 이미지와 스타일링 경쟁이 치열하게 진행되고 있다.

 

현대모비스는 향후 자율주행차 시대에 운전자 안전과 편의를 향상시킬 수 있는 램프 개발 및 고급차 사양에만 적용되는 고가 램프 시스템의 대중화를 위한 기술 개발에 역량을 집중할 계획이다.

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