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제31회 FISITA 세계자동차학술대회 |

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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com) ㅣ 사진 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)  
승인 2006-11-30 16:57:46

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제31회 FISITA 세계 자동차 학술대회가 지난 10월 22~27일까지 6일간 일본 요코하마에서 열렸다. 올해 FISITA 학술대회에서는 자동차 파워트레인 기술의 미래 동향과 ‘환경 & 에너지’, ‘안전’ 등 5개 분야를 주제로 한 다양한 신기술 정보가 공개되었다. 이번 학술대회에서는 연비, 저공해 분야 미래의 파워트레인 기술과 차간 커뮤니케이션 기술이 소개 되었으며 앞으로 세계 자동차 업계는 자동차 안전 통신(VSC) 시스템의 국제적인 표준화를 위한 제도 마련이 시급하다는 목소리도 높았다

글 / 유영준「카테크 편집장」

전세계 자동차 업체의 연구개발 핵심 ‘브레인’들이 모두 한 자리에 모였다. 38개국 14만 4천여명의 자동차 회사 기술 연구원, 학자, 전문가들이 가입해 있는 FISITA(국제 자동차공학회연합)가 개최한 ‘2006 세계 자동차 학술대회’가 지난 10월 22~27일까지 6일간 일본 요코하마에서 열렸다.

제31회 FISITA 세계 자동차 학술대회가 열린 첫날, 일본의 아키히노 왕자, 일본 자동차 회사 협회 푸지 초 회장, FISITA 다니엘 M. 한콕 회장과 JSAE 노부 오쿠보 회장 등이 참석해 개막식이 열렸다.

일본 요코하마에서 열린 이번 학술대회는 FISITA(세계 자동차 공학회 연합)와 JSAE(일본 자동차 공학회)에 의해 개최되었다. FISITA(국제 자동차공학회연합)는 지난 1948년 파리에서 설립되어 2년마다 학술발표 및 전시회를 개최해 미래의 자동차 기술을 선도하고 있는 국제적인 자동차 공학 학술단체이다. 38개국의 자동차 엔지니어들이 회원국간 기술정보 교환 등을 통해 보다 효율적이고 안전한, 그리고 환경친화적인 자동차를 만들어가기 위해 노력하고 있다. 한국에서도 지난 2000년 제28회 학술대회가 서울에서 열린 적이 있다.

올해 FISITA 학술대회에서는 자동차 파워트레인 기술의 미래 동향과 ‘환경 & 에너지’, ‘안전’ 등 5개 분야를 주제로 한 다양한 신기술 정보가 공개되었다.이번 학술대회 기간 동안에는 모두 650개 이상의 논문이 39개국에서 나온 저명한 엔지니어, 학자, 전문가들에 의해 발표되었으며, 어떤 것이 미래의 자동차 혁신에 영향을 줄 아이디어인지에 대해 열띤 토론을 펼쳤다.

미래의 자동차 기술에 대한 전망 밝혀

첫날 열린 기조 강연에서는, 5명의 전문가들이 향후 20년간 자동차 산업을 움직일 것이라고 믿는 중요 쟁점에 대해 발표하는 자리가 마련되었다. GM의 연구 & 개발 & 전략 계획팀의 로렌스 D. 번스 부사장과 BMW 경영위원회 멤버인 버크하드 괴첼 교수, 르노의 경영위원회 멤버 자크 라캠브레 수석 기술위원, 현대자동차 연구개발 센터 이현순 사장 및 혼다 R&D의 모토아츠 시라이시 사장 등은 자사의 기술개발 현황과 함께 미래의 자동차 기술에 대한 견해를 밝혔다.

첫날 기조 강연 사회자인 미첼 P. 웰시는 기조연설에서, “비록 요즈음의 자동차들이 이전보다 더 청결하고 더 안전하고 더 효율적이라 해도 자동차 산업은 여전히 도시의 공기 오염, 지구 온난화, 석유 소비 및 에너지 안전과 같은 수많은 과제와 마주쳐야 한다.”고 언급했다. 더욱이 인구의 밀집과 안전은 계속해서 중대한 관심사가 되고 있다고 밝혔다.

자동차 수송의 지속가능성에 관해서, GM의 로렌스 D. 번스 박사는 앞으로의 자동차는 새로운 ‘DNA’가 필요하다고 강조했다. 내연기관에서부터 전기모터, 연료전지, 배터리 등의 전기 추진력까지, 그리고 석유에서 전기 및 수소까지, 기계 시스템에서 전기 및 전자 시스템까지 등 이 새로운 DNA를 통해 성능, 디자인, 배기가스, 안전 및 에너지 효율 목표를 충족시키는, 근본적으로 더 나은 자동차가 생산될 수 있다고 설명했다.

번스 박사는 그 기술이 2010년까지는 충분히 개발될 것이라 믿는다고 밝히고 만약 앞으로 5년 후 연료 인프라가 개선되고 확장된다면, 사용량은 100만 유니트까지 증가될 수 있을 것으로 전망했다. 이와 함께 가격 또한 기존의 자동차들과 경쟁하기에 충분한 수준으로 낮춰질 수 있을 것으로 예상했다. 괴첼 교수는 BMW가 개별적인 기술 해결뿐만 아니라 연소 기관의 최적화, 에너지 관리, 경량 구조, 개선된 공기역학 등의 4가지 기술분야에도 중점을 두고 있다고 밝혔다.

BMW에 따르면, 연소 기관은 여전히 주 원동력으로 남을 것으로 전망했다. 그럼에도 불구하고, BMW는 파워 스티어링이나 냉각 펌프와 같은 부속장치의 충전과 지능적 제어의 잠재력을 전망하고 있다. 장기적으로는 독자적인 이동성을 확보하기 위해서, BMW 그룹은 최근 ‘하이드로겐 7’을 발표하고 수소 기술에 집중하고 있다.

르노의 쟈크 라캠브레는 새로운 연료들의 이용 가능성은 지속적인 에너지 보급과 기후 변화 관점에서 주목해야 한다고 강조했다. 바이오 연료를 사용함에 따라, 이산화탄소 배출이 눈에 띄게 줄어들었다고 지적하고 잦은 정차와 출발 운전, 낮은 평균 속도 운전 주기 분야에서 교잡(hybridisation)은 연료의 경제성 면에서 눈에 띄는 이익을 가져올 수 있을 것이라고 지적했다. 반면, 고부하 운전과 고속 운전 주기 분야에서는 슈퍼차지 직접분사(DI) 디젤이 더 많은 이익을 가져다 줄 것이며 석유 의존성을 줄이고 ‘배기가스 0의 자동차’에 도달하는 또 다른 방법으로 전기자동차(EV)를 꼽았다.

혼다의 모토아츠 시라이시 사장은 안전분야에서, 교통사고 피해자의 수를 줄이기 위한 혼다의 개발상황을 설명했다. 혼다는 모든 자동차와 소형 트럭에 새로운 차체 디자인을 추진하고 있으며 2010년에 선보일 선진 항법 시스템(AHS, Advanced cruise-assist Highway System)을 소개했다. 선진 항법 시스템은 자동차간 커뮤니케이션과 고속도로와 교차로에서 차와 오토바이 사이의 정보 교환을 용이하게 한다. 이것은 자동차 운전자와 오토바이 운전자가 위험에 미리 조치하고 사고를 피할 수 있도록 도와주는 안전기술이다.

현대자동차의 이현순 사장은 OECD 전체국가 중 사망률의 가장 높은 범주가 자동차 소유자인데 반해, 한국에서는 보행자의 사망률이 높다는 점을 지적하고 현대자동차는 자동차 운전자의 안전뿐만 아니라 보행자 안전에 관련된 대책을 고려하고 있다고 밝혔다. 미래에는, 자동차 안전이 능동적이고도 수동적인 안전 시스템을 결합하는 통합된 접근에 초점을 맞추어야 한다고 강조하기도 했다.

연비, 저공해 분야 미래의 파워트레인 기술 제시해

최근 자동차 회사들은 더 적은 배기가스, 높은 연비를 제공하고, 고객이 기꺼이 살 수 있을만한 가격의 자동차를 만들기 위해 전력을 다하고 있다. 각 지역, 각 나라마다 고객의 요구가 다르기 때문에, ‘고객을 만족시키는 단 하나의 파워트레인(엔진에서 발생된 동력을 구동바퀴까지 전달하는 일련의 모든 장치) 기술이라는 것은 없다’는 것이 자동차 업계 전문가들의 지적이다.

연비, 성능, 저공해 분야에서, 진보된 내연기관과 변속기는 계속 개량되고 있으며 지금도 꾸준히 연구개발되고 있다. 더욱이 최근 북미지역에서 관심을 모으고 있는 하이브리드 열풍은, 사용자의 요구를 충족하기 위한 다양한 하이브리드 시스템으로 개발되고 있다. 이들 기술들은 앞으로 파워트레인 분야에서 더 나은 연비 및 배기가스 개선을 위해 새로운 기술들이 추가될 것으로 전망된다.

국내에서도 관심을 모으고 있는 에탄올, 바이오 디젤, 천연가스, LPG와 같은 대체 연료들은 오늘날 세계 각국에서도 큰 기대를 모으고 있다. 여기에다 상용화를 위해 엄청난 연구개발비를 쏟아 붓고 있는 수소연료자동차 개발은 자동차 업계에서 가장 뜨거운 ‘화두(話頭)’가 되고 있다.

자동차업계는 장기적으로 수소의 이용 가능성으로 인해, 수소를 이용한 연료 전지에 의해 동력을 얻는 전기 추진 시스템이 미래 자동차의 가장 효율적인 해결책이 될 것으로 예상하고 있다. 이와 함께 디젤 엔진은 유럽지역에서 운전의 즐거움을 주는, 높은 토크의 파워트레인으로 여전히 인정받아 오고 있다. 뛰어난 효율성과 부담이 적은 연료세의 장점 때문에, 디젤은 약 50%의 시장 점유로 많은 유럽시장에서 주력 파워트레인이 되어왔다. 반면에 미국에서는 배기가스 기준이 더욱 엄격해지고 있어, 파워트레인의 하이브리드화가 더욱 가속화될 것으로 예상된다. 이처럼 최근 각국의 자동차 업계는 수소연료전지, 하이브리드, 디젤, 바이오연료 등 기존 가솔린 엔진을 대체할 새로운 동력원에 대한 치열한 기술개발 경쟁을 펼치고 있다.

이번 세계 자동차 학술대회는 미래 동력원에 대한 기술개발 현황에 대한 소개와 함께 자동차에서 빼놓을 수 없는 안전에 대한 새로운 첨단 기술개발 동향도 보고되었다.

차간 커뮤니케이션 기술 도입된 안전자동차 개발

최근 도요타, 혼다 등 일본 자동차업체들은 일본 국토교통성이 추진하고 있는 ‘ASV-3 프로젝트’(2000년~2005년)에 의해 첨단 통신기술을 이용한 ‘충돌하지 않는 차’ 개발에 나서고 있다. 혼다는 최근 자동차간 통신을 이용해 위치정보를 교환, 운전석에서 사각지대에 있는 맞은편 차선을 파악, 충돌사고 등을 막는 첨단안전기술을 활용한 시작차를 공개했다. 혼다가 공개한 ‘혼다 ASV-3’은 고속도로 요금소에 설치되어 있는 자동요금 징수 시스템(ETC)과 같은 5.8㎓의 주파수대에 대응하는 통신기기를 탑재한 것이다. 이를 통해 다른 자동차의 위치와 속도 등 정보를 무선으로 교환, 한 번에 최대 120대, 약 200m까지 통신이 가능하다.

이렇게 차량간 상호 통신에 의해 신호가 없는 교차로에 들어오는 차량이나 커브 등을 달려오는 맞은편 차량을 사전에 파악할 수 있다는 것이다. 또 차량 탑재 컴퓨터가 충돌 우려가 있다고 판단될 경우 가속페달을 진동시키거나 핸들에 힘을 가하는 등 운전자에게 조기에 알기 쉽게 전해준다.

통신기기를 소형화해 보행자가 이를 소지하면 사람과 자동차간 통신도 가능해져 도로에 뛰어들어 발생하는 사고 등의 예방도 가능해진다. 또 사고가 일어났을 경우에는 구급조치 등 신속한 대응도 가능해진다. 차량탑재 카메라로 촬영한 사고 전후의 차 안팎의 영상과 에어백 작동 상황 등을 정보센터에 자동적으로 전송, 탑승자에게 지혈 등 응급조치에 관한 조언을 할 수 있게 된다. 또 휴대전화 전파가 미치지 않는 장소에서도 차량간 통신으로 여러 대의 차를 연결, 구급차를 요청하거나 2차 사고 방지를 위한 정보송신이 가능하다.

자동차업계는 지난 50여 년이 넘도록, 안전벨트와 에어백 등의 안전 시스템을 통해 운전자를 사고에서 보호해주는 성공적인 효과를 거두어왔다. 여기에다 최근에는 선진 운전자 보조 시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance System)의 연구가 계속되고 있다. 이미 일부 차종에는 첨단 기술이 적용되고 있으며 가까운 미래에 훨씬 더 보편화될 것이다.

이러한 기술들은 운전자들에게 편안하고 안전한 운전을 지원해준다. 예를 들어, 현재까지 개발된 보조 시스템으로는 윈드 스크린을 통해 주요 정보를 제공해주는 것도 있다. 이밖에도 현저하게 자동차의 정지거리를 줄이거나 자동차간의 의사소통을 가능하게 하는 것도 있다. 하지만 이러한 시스템들이 이전보다 더 많은 기능을 제공해주더라도, 그것들이 결코 완벽하게 운전자를 대신할 수는 없을 것이다. 그들은 단지 안전하게 운전하는 운전자의 능력을 향상시켜주는 ‘부조종사’의 역할을 하는 것에 불과하다는 것 또한 이번 학술대회 참석자들이 지적한 한결같은 목소리였다.

덴소사의 기술자들은 차 내비게이션이나 나이트 비전 카메라로부터 오는 정보를 나타낼 수 있는 윈드 스크린 디스플레이를 개발해왔다. 이 시스템의 특이한 점은 윈드 스크린 전체가 디스플레이로 사용될 수 있다는 것이다. 내비게이션 시스템의 기호들은 교통상황에 통합되어 나타나는 방식으로 보이게 된다. 운전자들에게 지금 보다 훨씬 더 쉽게 정보를 볼 수 있게 해줌으로 운전 중 주의를 분산시키지 않기 때문에 더욱 안전한 운전을 할 수 있게 해준다.하지만 이 시스템이 자동차에 적용되기 위해서는 운전자의 이미지 인식에 관한 여러 문제점들이 해결해야 하는 과제를 안고 있다.

또 다른 안전 시스템으로는, 푸조 시트로엥과 르노가 발표한 EBA(Emergency Brake Assist) 시스템이 눈길을 끌었다. 이것은 자동차의 제동 거리를 줄여주는 것이다. 그것은 급정거 상황 때 브레이크 페달의 갑작스런 이용을 감지하고, 최대의 브레이크 성능을 얻기 위해 추가적인 브레이크 압력을 증진시키는 기능을 갖고 있다.

이와 함께 미국에서는 운전자들에게 도로 상황과 사고에 대한 정보를 실시간 제공해부는 ‘차간 의사소통’ 및 ‘차와 도로변 사이의 의사소통’에 대한 프로젝트도 진행 중이다. 현재 발달 초기 단계인 이것은 INTI(Integrated Network of Transportation Information)이라 불리며 ‘ITS 아메리카(Intelligent Transportation Society of America)’에 의해 진행되고 있다.

자동차 안전 통신(VSC) 분야에 관심가질 때

전세계 자동차업계는 자동차 사고를 예방하고 재난을 줄이기 위해 각국의 정부와 함께 자동차 안전 통신(VSC) 분야에 대한 관심을 기울이고 있다. 하지만 이 기술이 도입되기 위해서는 다양한 기술적인 표준과 합법적이고 경제적인 쟁점에 대한 분석이 뒤따라야 한다. 현재 BMW, 다임러크라이슬러, 포드, GM, 혼다, 닛산, 도요타 및 폭스바겐이 긴밀히 합작하는 자동차 인프라 통합(VII) 프로그램이 있다. VII 프로그램은 자동차 안전 통신(VSC)를 지원하는 통신 인프라의 배치를 목표로 하고 있다. 그것의 주요 초점은 현재 그 기술이 안전 효과를 지원할 수 있는 인프라를 만드는 데 이용 가능하다는 것을 증명하는 것이다.

무선 자동차 안전 통신(VSC) 장치가 자동차의 전자 서브시스템 역할을 하기 때문에, 그것은 도로 위험 및 자동차의 위치와 속도에 대한 안전 정보를 교환하기 위해서 단기 통신 회로를 사용한다. 더 나아가 미래에, 자동차 안전 통신(VSC) 장치는 다른 운전자 보조시스템에 직접 연결될 수 있을지도 모른다. 예를 들어 브레이크에 연결된다면, 자동차들은 연료를 절약하고 효율적으로 안전하게 컨트롤되어 이동될 수 있을 것이다. 앞으로 몇 년 동안 미국에서 실시하려고 계획된 시범 테스트는 이러한 접근의 실현 가능성을 증명하고 더 많은 연구를 요구하는 분야를 확인하는 것을 목표로 할 것이다.

일본에서는 2개의 자동차 안전 통신(VSC) 프로그램이 1990년 이후부터 그 중요성을 얻기 시작했는데, 그 당시는 그 프로그램들이 국토교통성(MLIT)에 의해 시작되던 때였다. 일본 자동차 제조회사들과 협력해, 선진 안전 자동차(ASV) 3 프로그램이 진행되면서 차량 간 통신기술을 발전시켜 오고 있다.

지난 2002년, 유럽 연합위원회(EC)는 ‘e세이프티(eSafety) 포럼’을 창립했다. 이 포럼의 목표는 2010년까지 유럽 내 도로 사고를 50%까지 줄이는 것이다. 현재 여러 가지 프로젝트가 이 목표를 이루기 위해 진행되고 있다. 또 다른 Car2Car 통신협회(Communications Consortium)는 안전 통신을 위해 오픈 유럽 표준화를 확립하는 것에 대해 연구하고 있다. 첨단 운전자 보조 시스템 및 충돌 회피 시스템과 같은 통신 응용 프로그램도 테스트하고 있다.

세계의 자동차 안전 통신(VSC) 인프라 도입에 직면한 주요 과제들 중에는 서로 다른 교통 상황, 안전 시스템 개념의 규제 및 정책들이 있다. 더욱이, 교통정보의 매개체로 사용되던 원격통신 네트워크 또한 각 나라마다 다르다. 따라서 앞으로 자동차 업계는 자동차 안전 통신(VSC) 시스템의 국제적인 표준화 마련이 시급하다는 것이 이번 학술대회에서 지적된 과제이다.

이밖에도 이번 세계 자동차 학술대회에는 ‘제조와 관리’, ‘교통 정보 및 수송’, 그리고 ‘협업 공학’ 이라는 주제에 맞춰 향후 20년간 자동차 산업을 움직일 것으로 예상되는 다양한 논문들이 발표되었다. 제32회 FISITA 세계 자동차 학술대회는 2008년 9월 14일~19일까지 독일 뮌헨에서 열릴 예정이다.
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