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by 브래드 Dec 02. 2023

미래자동차 아카데미와 교육 (2부)

미래자동차 세상을 준비하자 - 자동차 정비업

요즘 가장 이슈가 되는 미래자동차 관련 분야 중, 시장 성장에 비해 준비가 크게 뒤처진 분야가 있습니다. 그것은 바로 자동차 정비업입니다. 이 소외된 분야의 잠재력과 중요성에 대해 함께 이야기해 보려 합니다. 앞으로 다양하고 흥미로운 주제로 칼럼을 만들어 갈 계획입니다. 미래는 정해진 방향이 없기 때문에 항상 흥미로운 주제입니다. 함께 미래를 이야기해 보시죠.

미래자동차 아카데미와 교육

(2부) 자동차 ECU 혁명

생각하는 차

혹시 여러분이 매일 이용하는 이동수단인 자동차가 어떻게 스스로 다양한 상황을 통제하고 승객을 안전하게 목적지까지 이송하는지 생각해 보신 적이 있나요?

이 작은 기적 같은 일은 자동차의 두뇌라고 할 수 있는 Electronic Control Unit (ECU)와 다양한 센서 및 제어 시스템들의 정교한 협업을 통해 이루어집니다.

Electronic engine control unit (사진 출처: BOSCH)

자동차는 단순한 이동 수단을 넘어, 고도의 기술과 정교한 엔지니어링의 결합으로 만들어진 복잡한 기계입니다. 운전자가 핸들을 조작하고, 가속 페달을 밟는 순간부터, ECU는 엔진의 성능을 최적화하기 위해 끊임없이 데이터를 수집하고 처리합니다. 연료 분사량, 점화 타이밍, 배기가스 제어 등은 모두 ECU가 조절합니다.

현대의 자동차에는 80개 이상의 ECU(Electronic Control Units)가 탑재되어 있어, 차량의 원활한 작동과 운전자의 편안함을 보장하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 이러한 ECU들은 단지 엔진이나 스티어링 시스템과 같은 핵심적인 기능에만 국한되지 않습니다. 차량의 창문 조절, 좌석 조절과 같은 보조 기능까지도 관리하며, 이를 통해 차량 내부의 승차감과 편의성을 높여줍니다. 이러한 ECU의 다양한 기능과 조율은 자동차를 더 안전하고, 효율적이며, 사용자 친화적인 이동 수단으로 만들어줍니다.

자동차의 ECU들과 통신 네트워크(CAN) 이해도 (그림 출처: 랜드로버)

하지만 ECU의 역할은 여기서 그치지 않습니다. 차량에 탑재된 수많은 센서들은 도로의 상태, 교통 흐름, 차량의 속도 및 주변 환경에 대한 정보를 실시간으로 ECU에 전달합니다. ECU는 이 데이터를 분석하여, ABS와 같은 안전 시스템을 조절하고, 필요한 경우 운전자에게 경고 신호를 보냅니다. 이 모든 과정은 빠르고 정확해야 하며, 오차는 운전자와 승객의 안전에 직접적인 영향을 미칩니다.

더욱이, 최신 자동차들은 더 고도화된 기술들을 통합하고 있습니다. 자율 주행 기능, 고급 운전자 지원 시스템(ADAS), 인포테인먼트 시스템 등은 차량을 더욱 지능적이고 사용자 친화적으로 만들어줍니다. 이러한 기술들은 ECU의 성능에 더욱 의존하며, 운전 경험을 향상하고 도로의 안전을 높이는 데 기여합니다.

ADAS (Advanced Driver Asistance System) 이해도 (그림 출처: DEWEsoft)

진화의 시작: 생각하는 차의 등장

1980년대 디지털 혁명은 세계를 변화시켰고, 자동차 산업도 예외는 아니었습니다. 이 시대의 주요 변화 중 하나는 Engine Control Unit (ECU)의 개발과 도입이었습니다. 이 혁명적 사건은 자동차의 핵심인 엔진 제어 방식을 근본적으로 변화시켜, 우리가 자동차를 경험하는 방식을 완전히 새롭게 만들었습니다.

ECU가 처음 적용된 차량 중 하나인 1980년의 볼보 240에 탑재된 보쉬(Bosch)의 제트로닉(Jetronic) 연료 분사 ECU

초기 ECU는 엔진 제어에 초점을 맞췄지만, 현대에 이르러서는 자동차의 다양한 전자 제어 장치(Electronic Control Units)를 총칭하는 용어로 사용됩니다. 이러한 변화는 기술적인 진보를 넘어서, 운전자의 주행 경험과 자동차의 환경적 영향에까지 광범위한 영향을 미쳤습니다.

ECU의 등장은 기계적이고 아날로그 방식의 한계를 뛰어넘어, 센서로부터 수집된 데이터를 기반으로 엔진의 성능을 최적화하는 새로운 시대를 여는 계기가 되었습니다. 연료 분사량, 점화 타이밍, 공기/연료 혼합 비율을 정교하게 조절함으로써, ECU는 연료 효율성을 향상하고 배출가스를 줄이는 중요한 역할을 했습니다.

이러한 변화는 자동차의 운전자에게 직접적인 영향을 미쳤습니다. ECU 덕분에 자동차는 더 부드럽고 효율적인 주행을 가능하게 하여 운전의 즐거움을 높였습니다. 또한, 엄격해진 배출 규제에 대응하여 자동차 산업이 더 친환경적인 방향으로 나아가는 데 중요한 역할을 했습니다.

이 혁명적인 변화는 자동차의 성능과 효율성을 향상한 것뿐만 아니라, 자동차 정비와 관리의 방식을 근본적으로 변화시켰습니다. ECU의 도입은 자동차 정비사에게 새로운 도전과 기회를 제공했습니다. 이전에는 기계적인 문제가 대부분이었던 자동차 정비가 이제는 복잡한 전자 시스템의 진단과 수리로 확장되었습니다. 정비사들은 전통적인 렌치와 스패너를 넘어, 소프트웨어와 전자 장비를 다루는 방법을 배워야 했습니다.

ECU가 탑재된 자동차는 고도의 전자 진단 장비가 필요했습니다. OBD (On-Board Diagnostics) 시스템의 도입으로, 정비사들은 차량의 컴퓨터 시스템에 접속하여 오류 코드를 읽고 문제를 정확히 진단할 수 있게 되었습니다. 이는 추측에 의존했던 과거의 방식에서 벗어나, 보다 정밀하고 효율적인 정비 방식으로의 전환을 의미했습니다.

OBD 시스템은 차량의 엔진과 관련된 다양한 시스템들의 성능을 모니터링하고, 문제가 발생했을 때 그 정보를 저장하는 역할을 합니다. (그림 출처: FlexiHub)

리더기(Reader)로 OBD를 읽어 진단하는 모습 (사진 출처: dubizzle.com)

더불어, ECU는 자동차의 예방 정비에도 큰 영향을 미쳤습니다. ECU 시스템은 차량의 상태를 지속적으로 모니터링하여, 문제가 발생하기 전에 경고를 제공합니다. 이는 차량 소유자에게 더 적절한 유지 관리 일정을 안내하고, 큰 고장을 미리 방지하는 데 도움을 주고 있습니다.

이처럼 ECU의 첫 등장은 자동차 역사상 획기적인 순간이었습니다. 이 작은 전자 장치는 차량의 심장과도 같은 엔진을 통제하기 시작했습니다. 연료 분사, 점화 타이밍, 배기가스 조절 같은 기능들이 ECU의 지능적인 관리 하에 들어갔습니다. 이는 마치 엔진이 스스로 생각하고 결정을 내리는 듯한 모습이었습니다.

그러나 ECU의 영향력은 엔진 관리에 그치지 않았습니다. 차량의 다른 많은 시스템들도 점차 ECU의 영역 안으로 들어왔습니다. 안전, 편의, 심지어 운전 보조 시스템까지 ECU는 차량의 거의 모든 측면에 영향을 미치기 시작했습니다. 차량의 각 부분은 이제 독립적인 기능을 수행하는 것이 아니라, ECU를 중심으로 통합된 하나의 지능적인 시스템으로 작동합니다.

더 나아가, ECU는 자동차가 주변 환경에 반응하고 적응할 수 있도록 해줍니다. 이는 마치 자동차가 도로의 상태, 기상 조건, 심지어 다른 차량의 움직임까지도 인식하고 그에 맞게 행동하는 것처럼 보입니다. 이 모든 것이 가능해진 것은 ECU의 진화 덕분입니다.

이처럼 ECU에서 시작된 자동차의 디지털 혁신은 멈추지 않고 계속 발전하고 있습니다. 이제 자동차는 단순한 이동 수단을 넘어서, 우리의 안전과 편안함을 지키는 지능적인 파트너가 되었습니다. ECU는 이 모든 변화의 중심에 서 있으며, 미래의 자동차가 어떤 모습일지 상상하는 것은 더욱 흥미로워집니다.

새로운 시대: 미래자동차

우리가 알고 있는 자동차의 개념은 지금 이 순간, 근본적인 변화의 기로에 서 있습니다. 미래의 자동차는 단순한 이동 수단을 넘어, 고도로 연결된, 지능적이며, 자율적인 특성을 갖춘 혁신의 상징이 될 것입니다. ADAS(Advanced Driver-Assistance Systems), 자율주행, OTA(Over-The-Air) 업데이트, 전기차, V2X(Vehicle-to-Everything) 통신, IoT(Internet of Things), 그리고 고급 인포테인먼트 시스템 등은 이 새로운 시대를 이끄는 중요한 기술들입니다.

미래자동차 신기술

ADAS와 자율주행: 이 기술들은 운전자의 부담을 줄이고, 도로 안전을 획기적으로 향상할 것입니다. 자동차는 스스로 환경을 인식하고, 위험을 예측하여 적절하게 반응할 수 있게 됩니다.

OTA 업데이트: 자동차 소프트웨어를 원격으로 업데이트함으로써, 최신 기능을 지속적으로 유지할 수 있게 됩니다. 이는 차량의 유지보수를 간소화하고, 항상 최신 상태를 유지할 수 있는 효과적인 방법입니다.

전기차: 화석 연료의 사용을 줄이고, 지속 가능한 에너지 소비로의 전환을 가능하게 하는 전기차는 미래 교통의 핵심입니다.

V2X 통신: 이 기술은 차량이 주변 환경, 다른 차량, 인프라와 소통하여 안전하고 효율적인 주행을 가능하게 합니다.

IoT: 차량이 인터넷에 연결되어 다양한 정보와 서비스에 접근할 수 있게 됩니다. 이는 차량의 기능과 사용자 경험을 극대화합니다.

고급 인포테인먼트 시스템: 차량 내부의 엔터테인먼트와 정보 시스템은 점점 더 진화하여, 승객에게 맞춤형 콘텐츠와 서비스를 제공할 것입니다.

V2X와 ADAS가 적용된 미래 세상 (그림 출처: caradas.com)

정비 교육의 필요성

이러한 기술적 진보와 함께, 자동차 정비의 세계도 크게 변화하고 있습니다. 전통적인 기계적 지식만으로는 더 이상 충분하지 않습니다. 현대의 정비사들은 전자공학, 소프트웨어 프로그래밍, 네트워킹 기술에 대한 이해가 필요합니다.

전문 교육: 자율주행, ADAS, 전기차 등의 새로운 기술에 대한 전문적인 교육이 필요합니다. 정비사들은 이러한 시스템의 작동 원리와 유지보수 방법을 배워야 합니다.

지속적인 학습: 기술은 빠르게 발전하고 있기 때문에, 정비사들은 지속적으로 최신 지식을 습득하고 기술을 업데이트해야 합니다.

소프트웨어와 하드웨어의 통합 이해: 현대 자동차는 소프트웨어와 하드웨어의 복잡한 상호 작용으로 구동됩니다. 이를 이해하고 문제를 해결할 수 있는 능력이 중요합니다.

미래의 자동차는 단순히 도로 위를 달리는 기계가 아니라, 첨단 기술의 집약체로서 우리 삶의 일부가 될 것입니다. 이러한 변화는 자동차 정비사뿐만 아니라, 우리 모두에게 새로운 기술에 대한 이해와 적응을 요구합니다. 자동차의 미래는 흥미진진하고, 그 미래를 향한 여정은 이미 시작되었습니다.