[오토저널] 미래 자동차 인테리어의 HMI 기술 변화
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글 : 오토저널(ksae@ksae.org)|
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승인 2020-08-19 18:33:40 |
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내연기관 자동차의 등장 이후 지난 140여년 간 자동차 산업은 전세계 산업 발달에 가장 큰 축으로 눈부시게 발전해왔다. 2020년대를 앞둔 지금, 고유가 시대와 더불어 친환경을 기조로 하는 엄격해진 배기가스 규제 강화 등으로 친환경차 개발이 가속화되고 있으며, 그에 따라 전기차 시장의 규모도 급성장하고 있다. 그와 나란히 전장시스템과 AI기술 등 미래 모빌리티 기술의 발달로 커넥티드카 및 자율주행 시대 또한 활짝 열리고 있다. 미래의 자동차는 이동을 기본으로 하는 스마트기기라 볼 수 있다. 그에 따라 자동차 HMI(Human Machine Interface)는 지금까지의 개념과는 전혀 다른 새로운 HMI 2.0을 요구하고 있으며, 기존 스위치의 개념 또한 바뀌지 않으면 안 되는 상황이다. 따라서 미래 자동차 인테리어의 스위치 디폴트 개념을 근간으로 새로운 변화를 분석하고 미래 인테리어 자동차 스위치의 변화에 대해 제시하고자 한다.
미래 자동차 인테리어 트렌드와 스위치 디폴트 개념 변화
자율주행 기술의 발달은 현재 자동차 인테리어 공간을 운전자가 운전을 하기 위한 공간으로부터 쉬고 미디어를 즐기는 제3의 공간으로 바꾸어 놓을 것이다. 현재의 자동차 인테리어 공간(이하 인테리어)은 운전자가 운전을 보다 안전하고 편하게 하는 것을 기본 목표로 설계되어 있다. 따라서 모든 스위치의 경우도 운전자가 운전 중 수시로 사용할 수 있도록 늘 사용 가능한 상태, 즉 스위치가 On Mode로 디폴팅(Defaulting)되어 있다.
하지만 자동차의 자율성이 강해질수록 운전자는 운전에서 벗어나 인테리어 공간을 집안의 거실, 침실, 사무실 등과 같은 공간처럼 활용할 것이고 이에 따라 인테리어 스위치는 운전 기능의 스위치에서 가전제품의 스위치 개념으로 전환될 것이다. 가전 제품의 스위치는 사용자가 필요시(On Demanded) 활성화시켜 사용하는 형태로 평상시엔 꺼져 있는 것으로 Off Mode로 디폴팅 되어 있다. 이는 비사용시 사용자에게 시각적인 방해를 주지 않을 뿐 아니라 절전의 효과도 있기 때문이다.
이처럼 미래 인테리어 스위치의 개념은 전자 제품의 스위치 개념과 같은 형태로 스위치가 기존 On Default에서 Off Default로의 설계 변화를 포함하게 될 것이다. 이는 스위치가 평상시에 히든(Hidden)화 되는 것을 기본으로 하기 때문에 기존 물리적인 스위치가 인테리어 트림물 안으로 들어가고 트림물 표면(Surface)이 인터페이스의 역할을 담당하게 되는 스위치에서의 대변화가 일어나게 된다.
HMI 1.0 스위치가 물리적이고 기계적이며 늘 사용 가능한 상태로 디폴팅 되어있는 반면에, 새로운 HMI 2.0 스위치는 형태가 사라지고 터치 센서에 의한 정전 방식의 스위치로 평상시엔 꺼져 있는 상태(Hidden)로 디폴팅 되어있다가 필요시 요청(On demanded) 상태에서만 활성화되어 트림물 표면에 나타나는 Shy Technology를 근간으로 하고 있다. 이를 간략하게 그림으로 설명하면 다음 그림과 같다.
디자인 어포던스(Design Affordance)의 중요성 증대
어포던스(Affordance)란 심리학에서 쓰는 용어로 사물이나 도구가 그 사용자로 하여금 특정 행동을 유도하는 성질을 말한다. 디자인 분야에서는 별도의 학습없이 기존의 경험만으로 인한 직관적인 사용성을 유도하는 것을 어포던스 디자인이라 한다.
어포던스가 뛰어날수록 사용자가 디자인된 물건을 보기만 해도 어떻게 사용하는지 가늠할 수 있고 활용도 쉽게 할 수 있는 제품이다. 가장 흔한 것이 손잡이의 유무로 문을 밀어서 열어야 할지 아니면 당겨야 할지를 직감적으로 인지하게 하는 것이다. 우리는 문고리가 있으면 당기는 사용방법으로, 없으면 미는 방법으로 사용한다는 것을 이미 경험과 학습에 의해 알고 있기 때문에 손잡이의 유무에 따라 우리는 직감적으로 인지하여 사용할 수 있다. 또 다른 예로 김승우 디자이너의 유니버셜 플러그가 있는데 보통 플러그와 다르게 가운데 구멍이 뚫려 있어서 플러그를 뽑을 때 손가락을 끼워 잡아당기는 행동을 유도하여 직관적으로 사용성을 알려준다.
미래 자동차 인테리어 스위치의 경우 평소 Off Mode로 되어 있음에 따라 이러한 Affordance의 개념은 매우 중요하게 된다. 평상시에 스위치가 숨어 있는 HMI 2.0의 경우 학습이 되어있는 사용자는 숨어 있는 스위치가 어디에 있는지 알 수 있으나 이를 처음 접하는 사용자의 경우 스위치의 위치는 물론이고 존재 유무조차 모를 수도 있다. 따라서 숨어 있는 스위치가 스스로 스위치의 존재를 암시할 수 있도록 디자인하는 것이 무척 중요하며 이는 전적으로 디자인 어포던스에 의해 이루어진다 할 수 있다.
스위치의 위치에 적절한 포밍(Forming)을 주어 그곳에 스위치가 위치해 있다는 암시를 주는 것은 매우 중요한 디자인 어포던스의 예라 할 수 있다. 이 경우 처음 탑승하는 사용자의 경우라 하더라도 스위치 형태의 포밍을 통하여 그곳에 스위치가 존재 한다는 것을 인지할 수 있을 뿐만 아니라 포밍 형태를 통해서 좌우 슬라이드 방식으로 조작하는 것인지 원과 같은 로테이션 방식으로 돌려 조절 할지를 직감적으로 알 수 있게 된다. 이처럼 어포던스 디자인은 숨어 있는 스위치라도 그 위치와 사용 방법을 간접적으로 암시하여 사용자로 하여금 슬라이딩 또는 로테이팅 등의 적절한 사용 행동을 유도한다.
사용자 경험(User Experience)이 부각되는 미래 자율주행차량의 실내에서 스위치 디폴트가 OFF인 상태에서 운전자가 필요한 기능을 신속하고 정확하게 작동하게 하려면 사용자의 행동을 유도할 수 있는 스위치 디자인 어포던스가 중요한 요소가 될 것이다.
스마트 서피스의 제작 공법과 산업 구도
이상에서 살펴본 HMI 2.0인 스위치의 형태를 우리는 또 다른 이름인 스마트 서피스(Smart Surface)라 칭하기도 하는데, 스마트 서피스는 탑승자의 편안함을 최우선으로 하여 사용자가 필요로 할 때 조작할 수 있도록 설계된 HMI 기술이다. 대부분은 운전자의 시야 밖에 있긴 하지만 필요한 순간에 나타나 사용자가 원하는 역할을 하고 다시 사라지는 것이 스마트 서피스이다.
스마트 서피스의 기술 발달 단계를 공법적인 관점에서 살펴보면 IMD(In-Mold Decoration), IML(In-Mold Labeling), IMSE(In-Mold Structural Electronics) 등의 순서로 발전되고 있음을 알 수 있다. 스마트 서피스는 구조 자체가 기본적으로 트림 표피재와 전자회로가 결합된 구조 형태로 이루어져 있으며 현 단계에서는 IML공법에 의한 필름 고주파 부착이 많으나, 차기 단계에서는 IMSE에 의한 필름 일체 성형이 주요 기술이 될 것이다.
스마트 서피스의 산업 구도는 필름을 공급하는 원자재 공급자와 전자회로를 설계하는 설계자 그리고 필름 전자회로를 조립하는 부품 제작자(Tier2)로 구성되어 있으며 그것을 최종 구매하는 자사의 부품에 장착하는 구매자(Tier1)와 T1으로부터 부품을 납품 받아 마지막으로 자동차를 조립하는 OEM으로 구성되어 있다.
미래 스마트서피스의 기술은 그림에서와 같이 각 분야의 유기적인 결합을 누가 보다 더 잘 할 수 있느냐에 따라 성패가 갈릴 것으로 보인다.
스마트 서피스에서의 디스플레이 기술 방향
자율주행차 시대로 넘어가면서 차량의 디스플레이는 작은 정보창의 역할을 벗어나 예전과 비교할 수 없을 정도로 많은 기능을 갖고 있고 구성도 복잡해질 것이다. 자동차의 거의 모든 기능이 디스플레이 작동으로 이루어질 만큼 자동차 구성에서 중요한 역할을 하고 있으며, 그만큼 차량에 차지하는 면적이 확대되고 있다. 현재 나오는 신차 또는 컨셉카를 보더라도 디스플레이가 차지하는 면적이 클수록 미래지향적이고 스마트한 차라는 이미지를 갖는다.차량에서 디스플레이를 표현하는 방법은 로우 데피니션(Low Definition)과 하이 데피니션(High Definition)의 두 가지로 나눌 수 있다. 전자는 소재에 직접 적용하여 간단한 정보나 패턴을 표현하는 스마트 서피스 타입이고, 후자는 OLED 디스플레이 등을 이용하여 복잡하고 가변적인 정보를 표현하는 타입이다.
스마트 서피스 타입의 디스플레이는 소재의 아날로그적인 감성과 정보 표현의 디지털 기술이 조화를 이루며, 미래차 HMI에 중요한 역할을 할 것이다. 따라서 스마트 서피스 적용이 가능한 소재를 발굴하고 자동차 인테리어 적용에 최적화시키는 기술이 중요해질 것이다.
글 / 전오환 (서연오토비전)
출처 / 오토저널 2020년 1월호 (http://www.ksae.org)
