자동차부품연구원 영광 e-모빌리티연구센터(노기한 센터장)가 오는 16일 오후 2시 대마산단 내에서 개소식을 연다. 이에 본지는 그동안 보도했던 e-모빌리티 미래산업 전략에 이어 이번 연구센터를 이끌어갈 주역들을 지면으로 만나봤다. <편집자 주>

 

“e-모빌리티 산업의 중심이 되도록 주력”

노기한 센터장

최근, 자동차 산업은 글로벌 환경의 급격한 변화로 중대한 기로에 서 있다. 전기차, 수소차 등의 친환경차와 자율주행차로 대표되는 미래차에 대한 선진 글로벌 기업들 간의 기술개발 경쟁이 더욱 치열해지고, 신흥국의 추격, 각종 규제 등으로 인해 자동차산업의 불확실성은 가중되고 있다. 또한 전 세계는 도심 교통난의 문제, 1~2인 가구의 증가, 고령화 등으로 인한 사회적 변화를 맞이하고 있으며, 기존 자동차가 대응하기 어려운 부분들을 해소하기 위한 새로운 이동수단의 요구와 신 교통시스템의 도입이 필요해지고 있는 상황이다.

최근에는 기존 내연기관 자동차에 비해 구조가 단순한 전기구동 방식의 다양한 E-모빌리티 출현이 전 세계적으로 활발해 지고 있다. 이러한 새로운 이동수단은 사용자 관점의 설계와 디자인을 추구하며 다품종 소량생산의 특징을 갖고 있는 중소중견기업 주도형 전기자동차 산업이다. e-모빌리티산업의 발전은 기존 자동차산업의 생산방식과 기업협력 형태와는 다른 기업 간 네크워크 산업구조를 유도하고, 사용자들의 이동방식까지 바꾸는 새로운 패러다임의 변화를 이끌어, 미래 신시장으로 급속히 성장할 것으로 예상된다. 최근에 주목받기 시작한 4차 산업혁명 시대에 대비해 e-모빌리티 개발과 더불어 ‘다양한 모빌리티 서비스’ 개발도 매우 중요하다. 이는 다양한 업종에 속한 기업들과의 활발한 협력을 통한 융·복합기술개발을 유도하고 파생산업을 생성하기 때문이다. 따라서 그 어느 때보다도 미래 이동수단인 e-모빌리티 분야에 투자확대와 연구개발 역량을 더욱 강화해야 할 시점이다.

자동차부품연구원은 미래의 변화에 신속하게 대응하기 위해 2013년 1월 e-모빌리티연구센터를 조직하여 수년간 선행연구를 수행하여 왔으며, 산업통상자원부, 전라남도청, 영광군과의 오랜 노력으로 2017년 11월 이곳 전남 영광에 미래 모빌리티 R&D를 위한 산업적 기반을 마련하여 국가 산업발전은 물론이고 지역 경제 발전에도 기여할 수 있을 것으로 생각한다.

e-모빌리티연구센터의 조직은 2개의 연구팀과 1개의 연구지원팀으로 구성되어 있고, 모빌리티의 동역학 및 제어기술, 스마트 센서 융합과 인식기술, 신 이동수단의 디자인 프로세서 개발 지원, 모빌리티 사용자의 사용성 분석기술(Bigdata, UX), 전기구동계 핵심부품 시험/인증 등 다양한 기술을 보유하고 있다. 30여 종의 시험장치와 시설을 이용하여 국내 e-모빌리티 산업체를 지원할 예정이다.

특히, 영광지역의 산업체를 적극적으로 지원하여 영광군이 국내 e-모빌리티 산업의 중심이 될 수 있도록 최선의 노력을 다하겠다. 영광군 주민들과의 공감대 형성을 위해 연구소 견학, 학생들의 진학에 대한 조언, 지역 주민들의 인력 채용, 그 외 지역사회의 어려운 점을 함께 고민하며 함께 행복할 수 있는 마음으로 운영하겠다.

 

“차량의 안정성과 신뢰성 고급화 등을 연구”

최형진 스마트 동역학 및 제어연구팀장

스마트 동역학 및 제어연구팀은 국내 e-모빌리티 산업 경쟁력 강화를 위해 동역학 해석, 시스템 설계 및 제어 분야를 전문적으로 연구하고 있다.

주요 연구 분야는 크게 네 가지로 구분될 수 있으며, 첫 번째 연구 분야는 e-모빌리티의 동역학적 거동을 결정하는 섀시부품(조향장치, 현가장치, 제동장치)의 설계, 해석 및 제어 분야이다. 조향장치는 차량의 진행방향을 결정하고, 운전자와 가장 오랜 시간 접촉하고 있기 때문에 성능과 더불어 감성이 중요한 장치이다. 현가장치는 노면에서 전달되는 진동을 효과적으로 절연하고, 차량의 급격한 조향 시에는 안정성을 향상시킬 수 있는 장치이다. 또한 제동장치는 차량의 감속 또는 정지시 차량의 안정성을 향상시키고, 선회 시 노면과의 그립력을 향상함으로 선회안정성을 향상할 수 있는 장치이다.

두 번째 분야는 전기모터, 배터리, 컨버터, 인버터, VCU(Vehicle Control Unit, 차량 통합제어 모듈)와 같은 전동화 시스템의 핵심부품을 연구하고 있다. 전기모터와 인버터는 배터리의 전기에너지를 운동에너지로 변환시켜주는 부품으로 차량의 운행전략을 결정하는 VCU와 더불어 e-모빌리티의 효율, 안정성을 결정하는 중요한 핵심부품이다. 이를 위해 실제 하드웨어의 설계, 소프트웨어 개발, 통신규약(프로토콜)을 정의하는 연구를 수행하고 있으며, 최근 주행효율 향상을 위한 회생제동, 주행안정성 향상을 위한 휠슬립 제어와 같은 연구를 통해 e-모빌리티에 대한 고급화에 대한 연구를 수행하고 있다.

세 번째 분야는 센서 정보융합을 통한 자차 인식 및 주변차량 거동예측과 같은 자율주행기술을 연구하고 있다. 최근 자율주행자동차에 대한 이슈가 부각되고 있는데, 이를 위해서는 다양한 이종 센서 정보를 이용해서 자차 및 주변차량 인식이 필요하고, 더불어 주변차량의 경로를 예측하고 이에 따른 자율주행을 위한 경로 생성 기술이 필요하다. 스마트 동역학 및 제어연구팀에서는 이러한 기술과 더불어 위험상황에서 안전도 판단과 이를 기반으로 주행 생성 및 주행 제어를 위한 연구를 진행한다.

네 번째 분야는 기능안전 및 신뢰성을 보장할 수 있는 섀시, 전기전자, 소프트웨어로 구성된 e-모빌리티 통합 플랫폼 기술을 연구한다. e-모빌리티 산업은 다품종 소량생산을 특징으로 하고 있고, 단일 플랫폼을 이용해서 다양한 차량을 만들기 위한 통합 플랫폼기술이 필요하다. 기존의 완성차와 달리 시장진입을 원하는 중소·중견기업에게 성능, 효율 및 신뢰성을 만족하는 플랫폼을 제공함으로서 기업이 가질 수 있는 리스크를 줄이고, 개발 비용 및 시간을 감소할 수 있고 향후 e-모빌리티 산업 발전을 위해 반드시 필요한 통합 플랫폼 기술을 연구한다.

 

“미래형 신개념 이동수단의 개발 전담”

나종관 정보융합 UX 디자인 팀장

미래의 교통 문화는 보다 효율적이고 환경을 생각할 수 있는 이동수단 나누어 타기 문화가 대중화 될 전망이다. 즉, 승용차를 타고 집으로부터 목적지까지 이동하는 지금의 방식(Door-to-Door Trip)이 아닌, 이동 거리나 목적에 따라 다양한 교통수단을 환승형으로 이용하는 ‘모빌리티 쉐어링’이 우리의 일상생활이 될 것으로 예상된다. 물론, 지금처럼 비싸고 화려한 ‘자가용’ 차량을 소유하기 보다는, 이동 거리 별로 차별화되고 모두가 공유하여 이용할 수 있는 공동 소유의 차량이 많은 부분을 차지하게 될 것이다.

이러한 문화는 e-모빌리티연구센터가 중점적으로 연구·개발 중인 초소형 전기차, 전동휠, 전동 킥보드, 전기자전거, 세그웨이 등 근·중거리 전기구동 개인용 이동수단의 활용을 크게 확대시킬 것으로 예상된다. 지금은 생각하지도 못했던 신개념 이동수단의 등장을 목격하게 될 것이다. 심지어, 드론에 탑승하여 가까운 거리를 이동하는 근거리 비행 이동수단(Personal Air Vehicle)이 나올 것이다.

정보융합 UX(User Experience, 사용자 경험) 디자인 팀의 역할은 이러한 미래형 신개념 이동수단의 개발과정이다. 미래형 신개념 이동수단의 탄생은 먼저, ① 디자인 및 설계로 이어지는 형상 구현 과정이다. 신개념 이동수단의 디자인을 위해 대한민국 최고의 디자인 기업인 KLIO Design과 협업(Colla. LAB. 입주 예정)하고 있으며 제작도구인 다양한 소프트웨어를 7건 이상 보유하고 있다. 이렇게 구현된 디자인 및 설계 데이터는, ② 남녀노소가 편리하고 안전하게 이용할 수 있는지를 검토하는 인간공학적 평가 단계, 즉, 빅데이터 기반의 사용자 경험 측정 및 분석 과정을 거친다. 이 부분은 현재 진행 중인 ‘미래 이동수단 사용자 경험랩 증진 기반구축(’17∼‘21/산업부/162억)’ 사업을 통해 체계적 구축을 착수했다. 또한, ③ 구조적/동역학적 해석을 통한 공학적 검증 및 고부가가치 창출을 위한 신뢰성 향상 과정이 뒤따르게 되며, 미래형 비즈니스 모델 창출에 큰 기여를 할 것으로 생각되는 ④ ICT 기반 통신기술 및 모바일 스마트 앱 개발 과정이 있다.

 

“전기구동 수단의 시험 및 인증 평가 지원”

김회용 연구지원팀장

연구지원팀(Homologation testing & R&D support team)은 초소형 전기차를 포함하는 모든 분야의 전기구동 운송수단 제조와 관련된 국내 중소·중견 기업들의 R&D시험평가 및 인증 평가를 지원하기 위한 업무를 주로 담당하고 있다. 현재는 e-모빌리티연구센터의 전반적인 행정 지원 업무까지 총괄 담당한다.

연구지원팀의 소속 연구원들은 초소형 전기차 및 핵심부품 시험평가 전문 인력으로 구성되어 전자파(EMI/EMC) 시험평가인증, 전기구동계 성능 및 내구시험평가, 섀시성능 및 내구시험평가, 내환경 신뢰성 시험평가 등 다양한 분야의 R&D 시험평가 업무를 수행하며 또한 중소·중견 기업의 전기구동 운송수단 및 관련 개발 부품에 대한 인증용 시험평가를 지원한다. e-모빌리티연구센터는 이와 같은 업무수행을 위한 각종 중·대형 장비를 순차적으로 구축 중에 있으며 2018년 5월이면 모든 시설 장비가 구축 완료될 예정이다.

연구지원팀은 전기구동 운송수단에 대한 실차 시험 서비스도 제공한다. 유럽의 대표적인 국제인증시험기관인 스페인 IDIADA 社 와 공동으로 설계하여 국내 최초로 구축중인 약 5만5,000㎡ 규모의 초소형 전기구동 운송수단 전용 실외환경 평가기반이 2019년 초 완공을 예정으로 하고 있으며 이로써 e-모빌리티에 대하여 단품, 모듈, 실차 등 포괄적인 범위에서의 시험평가 지원업무가 가능하게 된다.

마지막으로, 연구지원팀은 Colla.LAB 동 운영 업무도 담당한다. Colla.LAB 동은 e-모빌리티연구센터와 공동연구를 수행하거나 실외환경 평가기반을 이용하기 위해 외부 산·학·연 기관들이 임대하여 사용할 수 있는 공동사무실 6개실과 Workshop(차량정비실) 5개실을 갖추고 있다. 기타 회의실, 강의실 등의 부대시설도 갖추고 있어 외부 기관과의 밀접한 R&D 시험평가 및 인증지원 업무 수행이 가능하다.

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