‘고속도로에서 졸린 이유’ 전기차에 맞게 진화하는 자동차기술

차봇매거진
2021-02-05

전기차나 하이브리드 구동 방식의 힘이 좋은 대형차 및 SUV는 기존 차량보다 훨씬 더 무겁지만 지금까지 하중 용량이 더 큰 대형 타이어를 장착할 수 있는 차량은 거의 없었습니다. 


이에 콘티넨탈은 업계 최초로 하중지수* HL의 승용차 타이어를 생산하는데요. 

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새로운 최대 하중 용량 규격의 이 타이어 제품은 사이드월에 ‘HL 245/40 R 19 101 Y XL’과 같이 크기 앞에 ‘HL’ 코드가 표기됩니다. 

동일한 압력으로 팽창된 HL 타이어는 SL보다 하중 용량이 4분의 1가량 더 큽니다. 

중형 승용차 모델까지 폭넓게 탑재되는 SL(Standard Load) 타이어는 최대 670kg(하중 지수 94)을 견딜 수 있습니다. 

새로운 HL 타이어의 하중 용량은 825kg(하중 지수 101)이고, 


이는 하중 용량이 750kg(하중 지수 98)인 기존 XL(Extra Load) 규격보다 10% 더 높은 수치 입니다.

하중 용량을 높이면서 동시에 고객 요구조건을 충족하기 위해서는 타이어 구조와 고무 화합물에 많은 변화가 요구됩니다. 


콘티넨탈 HL 타이어 개발 프로젝트를 총괄한 스테판 하비흐트 박사는 “이를 해결하기 위해 굉장히 높은 수준의 세부적인 조정까지 집중했다”며 


“구조 측면에서 타이어와 도로 소음을 줄이기 위해 비드(Bead: 타이어를 자동차 림에 장착시키는 부품)를 강화하고 타이어 윤곽을 개선했다. 동시에 패턴 조합도 최적화했다. 그 결과, 낮은 회전 저항과 정밀한 핸들링을 보증하면서 연비는 높은 수준으로 유지할 수 있었다”고 말했습니다.

콘티넨탈은 현재 OE용(표준 장착용)으로 첫 HL 타이어를 생산 중이며, 교체용 HL 타이어도 곧 출시할 예정이랍니다.

앞으로 새로운 HL 타이어에 대한 OEM(자동차회사 주문) 수요가 증가할 것으로 예상한답니다. 

그런가 하면, 연결부품 및 전자부품 솔루션 공급업체 몰렉스는 가속도계 기반의 도로 소음 제거(Road Noise Cancelling, RNC) 센서를 새롭게 선보였는데요. 


몰렉스의 새로운 차량용 능동형 소음 제거(Active Noise Cancellation, ANC) 센서 제품군의 첫 번째 제품으로, 도로, 바람, HVAC(공기조화기술)에서 발생하는 차량 소음을 차단하고, 운전자 피로를 가중시키는 저주파수 소음을 줄이는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.


전자부품 산업의 발전으로 흔히 고급형 헤드폰에 적용되는 ANC 기술이 구현되면서, 차량 제조업체들이 도로 소음을 해결하는 방식을 변화시키고 있는데요. 


과도한 도로 소음의 차량 내부 유입를 차단하기 위해 값비싸고 무거운 흡음재를 설치하는 대신, ANC 센서를 적용하면 보다 정확하고 효율적인 결과를 이끌어 낼 수 있겠죠.


하지만, 휠 부위와 프레임에 장착되는 부품들은 가장 혹독한 조건을 견딜 수 있도록 제작돼야 합니다.

몰렉스의 운송 솔루션 사업부 담당 부사장 겸 총괄은 “전기차로의 전환이 가속화될수록, 현재 내연기관에 가려져 있는 도로 소음 저감 문제가 더욱 중요해질 것”이라며, “몰렉스는 자동차 산업에서 오랜 기간 축적해온 경험을 바탕으로, 도로 소음을 탐지 및 제거하여 안전하고 즐거운 주행 경험을 구현하는 강력하고 내구성이 뛰어난 센서 기술을 개발하고 있다”고 덧붙였습니다.


몰렉스가 최근 실시한 ‘자동차의 미래 설문조사’에서는 2030년에 새로 출시되는 차량 10대 중 9대는 하이브리드 또는 순수 전기차가 될 것으로 나타났는데요. 


몰렉스의 ANC 가속도계 및 마이크로폰 센서 제품군은 아날로그 디바이스의 Automotive Audio Bus®(A2B) 기술을 사용해 정확도가 높은 오디오를 구현하고, 케이블 연결 복잡성, 비용, 중량을 크게 줄입니다.

몰렉스 센서와 A2B 네트워크를 결합하여 소음 신호를 2밀리초 미만의 고속으로 처리 장치에 전송하죠. 센서에 일체형 커넥터가 내장돼 있고 데이지 체인 방식으로 연결되어 일체화가 단순할 뿐 아니라 케이블 중량을 30%까지 줄입니다. 


몰렉스의 Mini50 커넥터 제품군에서 파생된 이 커넥터들은 기존의 USCAR 0.64 커넥터보다 최대 50%의 공간을 절감시킵니다.


또한, 몰렉스 센서는 IP6K9K 방진방수 성능을 만족하고 다양한 하우징에 적용할 수 있으며, 혹독한 조건에서도 내구성 보증이 가능하기에 도로 소음과 가장 가까운 곳에 배치할 수 있습니다. 


또한, 발생원에서 소음을 탐지하기 때문에 소음 제거 신호의 처리가 빠르고, A2B 기술 덕분에 처리할 체인당 신호 개수를 늘릴 수 있습니다.  

몰렉스는 또한 실렌티움(Silentium)의 ‘액티브 어쿠스틱’ 소프트웨어로 RNC 센서를 테스트했으며, 넓은 대역(20Hz - 1kHz)의 주파수에서 원하지 않는 소음을 90%까지 제거해서 운전자와 탑승자의 편의, 안전, 주행경험을 향상시킴을 입증했습니다. 


특히, ‘고속도로 최면’과 운전자 피로를 줄이기 위해서는 도로와 타이어에서 발생하는 윙윙거리는 소음이나 저음으로 지속되는 소음을 제거하는 것이 중요한데요.


실렌티움의 CEO 요엘 나오르는 “몰렉스 센서와 우리 소프트웨어의 완벽한 통합은 자동차 설계주기와 엔지니어링 비용을 줄여준다”고 말했습니다.


 실렌티움의 소음 제거 기술은 주요 자동차 공급업체와 OEM 업체에서 도입해 활용하고 있는데요. 


지난 10월에는 재규어 랜드로버가 실렌티움 기술 채택을 발표했습니다.