본문영역
占싱노베占싱쇽옙
占쏙옙占쎈영占쏙옙
연구성과 사례
占쏙옙占쏙옙占쏙옙 국내 뿌리기술로 ‘약물 방출형 다공성 임플란트’ 제조기술 개발 |
占쏙옙占쏙옙占� 자율주행 전기차 시대, 새로운 플랫폼으로 선도한다 |
占쏙옙占쏙옙占쏙옙 실생활에서 전기 만들어내는 정전기 에너지 하베스팅 기술 |
연구책임자 ∣ 서남지역본부 EV부품소재그룹 차현록 그룹장
전기차와 자율주행차 시장의 성장 속도가 빠르다. 그런데 전기차는 배터리팩, 모터 등 차량 구동에 필요한 부품이 내연기관 차량과 달라 전기차 전용 플랫폼* 개발이 필수적이다. 서남지역본부 EV부품소재그룹은 다양한 산업용 전기차를 제작할 수 있는 가변 플랫폼에 AI 기반 자율주행기술을 더해 소비자 맞춤형 자율주행 전기차를 개발하고 있다.
* 플랫폼 - 파워트레인(엔진, 변속기 등 동력전달계), 차체, 서스펜션 등 자동차를 구성하는 기본요소들의 조합
ㅡ
다품종 소량생산에 적합한 가변 아키텍처 플랫폼
청소차량, 택배차량, 관광지 셔틀버스 등은 정해진 경로를 시속 30㎞ 미만의 속도로 운행하는 것이 가능해 머지않아 자율주행 전기차로 대체될 수 있을 것으로 예상된다. 그런데 이런 산업용 차량은 대량 생산보다 다품종 소량 생산이 일반적이다. 다품종 소량 생산을 위해 먼저 해결해야 할 것은 생산비용이다. EV부품소재그룹은 이 문제를 고민하던 중 ‘하나의 플랫폼 위에 다양한 차량을 씌울 수 있다면 어떨까?’라는 아이디어를 떠올렸다. 여기에서 확장된 개념이 가변 아키텍처 플랫폼이다.
가변 아키텍처 플랫폼은 앞바퀴 차축과 뒷바퀴 차축 간 거리인 휠베이스를 자유자재로 조절할 수 있는 가변 구조이다. 이 플랫폼을 활용하면 수요자가 원하는 차량의 용도나 주행거리, 차량가격을 반영해 다품종 소량의 전기차를 제작할 수 있다. 단일 플랫폼이므로 제조공정이 단순해져 생산비용도 절감된다.
▲ EV부품소재그룹 연구원들이 가변 아키텍처 플랫폼을 활용해 만든 시제품을 살펴보고 있다. ⓒ한국생산기술연구원
자율주행기술에 인공지능을 접목하다
“소비자 맞춤형으로 나아가고 있는 최근 자동차 산업의 흐름에서 전기차 및 자율주행차의 발전은 필연적입니다. 그래서 가변 아키텍처 플랫폼이 미래 자동차 산업 발전에 꼭 필요하다고 생각했습니다. 어떤 종류의 차량을 만들 것인가에 따라 가로와 세로 폭은 물론 운전석의 길이와 폭도 맞춤 설정할 수 있습니다. 공간 활용을 높이고, 다양한 차량 디자인도 가능합니다.”
연구책임자인 차현록 그룹장은 전기차 전용 플랫폼을 사용하면 공간 활용을 극대화할 수 있고 디자인 측면에서도 유리하다고 강조했다. 이와 함께 AI 기반의 자율주행기술 연구도 진행 중이다.
“센서를 결합해 차량이 주변 환경을 인식하게 하고, 정밀 지도 정보를 기반으로 경로를 생성한 후 생성된 경로를 따라 운행하게 하는 것이 자율주행기술의 핵심입니다. 우리 그룹은 여기에 인공지능(AI)을 접목하기 위한 연구를 진행 중입니다. 개발한 자율주행차량을 통해 축적된 정보에 일반 자동차들이 어떻게 주행하는지 학습시켜 차량이 상황에 따라 스스로 운행할 수 있도록 하는 것입니다.”
기존 자율주행기술에는 일반적으로 센싱 플랫폼과 동역학 기반 자율주행기술이 적용돼 왔다. 센서로 주변 환경 정보의 위치를 식별하고, 이 정보를 바탕으로 동역학 해석을 진행해 회피경로를 계산한다. 자동차는 회피경로 데이터를 받아 주행을 제어할 수 있다.
EV부품소재그룹은 센싱 플랫폼과 동역학 기반의 자율주행에 AI를 접목한 ‘Physics-Informed AI 기반 자율주행 플랫폼 프로토타입’을 제작, 연구를 진행 중이다. AI에게 일반 차량 주행과 관련된 수천에서 수만 개의 데이터를 학습시킨 후, 자동차가 상황 정보에 따라 스스로 판단해 움직일 수 있도록 하는 것이다. 현재 프로토타입의 주행을 바탕으로 동역학 기반과 AI 기반 자율주행을 비교 분석해 AI의 정밀성을 높이는 작업을 하고 있다. 궁극적으로 동역학 기반과 AI 기반 자율주행의 이중화가 목표다. 계산이 빠른 AI 기반 자율주행기술을 동역학이 보조하는 시스템을 구축해 보다 안정적인 플랫폼을 만들 계획이다.
아울러 센싱 데이터 처리 기술을 향상시키기 위한 연구도 진행 중이다. EV부품소재그룹은 라이더(LiDAR) 센서와 카메라 센서의 융합 데이터를 기반으로 하는 장애물 회피와 맵빌딩 기술을 통해 전방의 차량, 보행자, 장애물 검지 능력을 높였다. 이를 통해 주행경로 이탈을 최소화하고, 역으로 회피 방향을 추적해 벗어난 주행경로로 복귀할 수 있다.
▲ 제어기, 컴퓨터, 센서 등을 장착한 시험운행용 자율주행차 ⓒ한국생산기술연구원
공공서비스에 활용 가능한 산업용 자율주행차
가변 아키텍처 전기차 플랫폼의 상용화를 통해 궁극적으로는 중소·중견기업이 주도하는 전기차 산업 생태계 기반을 조성하는 것이 목표이다.
“현재 국내 자동차산업은 완성차 업체를 정점으로 하는 피라미드형 구조인데, 중소·중견기업이 자생할 수 있는 환경을 만들기 위해서는 네트워크형 구조가 되어야 합니다. 이를 위해 현재 11개 기업이 참여한 대경전기차 협동조합을 만들어 가변 아키텍처 플랫폼을 활용한 전기차 상용화 사업을 추진하고 있습니다.”
공공서비스에 활용될 수 있는 자율주행차를 운행할 계획도 가지고 있다. 아직 지자체 등과 논의를 거쳐야 하지만, 올해 안으로 노인 유동인구가 많은 빛고을전남대학교병원과 노인복지관 사이 2.9㎞ 코스에서 자율주행버스의 시범 운행이 가능할 것으로 보고 있다.
최근 광주광역시는 전기차·자율주행차를 중심으로 하는 친환경-스마트 도시로의 전환을 예고했다. 가변 아키텍처 플랫폼과 자율주행기술이 광주를 넘어, 국내 전기차·자율주행차 시장을 확대하는 성장엔진이 될 수 있을지 기대가 크다.