기계 - 전자 - IT 기술의 합작품

자동차의 진화는 지금도 계속되고 있다.

원하는 장소로 이동하기 위한 장치인 자동차는 일단 동력을 만들고 이를 바퀴로 전달해서 2톤에 가까운 차체를 움직이게 만드는 기술이 필요하다. 엔진에서 연료를 폭발시킨 힘을 회전력으로 만들고 상황에 따라 가속과 감속을 제어하는 과정에는 기계 공학 기술이 녹아 있다. 전기차로 가면 엔진이 모터로 단순해지지만 그래도 여전히 힘을 전달해서 움직여야 하는 것은 마찬가지다. 그렇게 만든 추진력을 가지고 길을 따라서 바퀴의 방향을 조정해서 안정적으로 주행하고, 노면에서 오는 흔들림과 충격을 흡수해서 정숙하고 안정적인 실내 공간을 만드는 데도 조향장치와 차체, 서스펜션 같은 기계들이 적절히 설정되어 있어야 한다. 뜨거운 엔진을 식혀주는 냉각수나 실내를 시원하게 만들어 주는 공조 장치도 모두 유체역학을 고려해서 설계되어 있다.

오펠의 동력 전달 장치들. 차를 움직이는 힘은 기계공학적 요소로 만들어진다.

그러나, 단순히 기계들만으로 자동차가 움직이는 시대는 이미 지나갔다. 동력을 만들어 내는 엔진 자체도 이제는 연료를 분사해 주고 점화 플러그에서 언제 폭발을 시켜줄 것인지 등 다양한 제어들이 모두 전자식으로 이루어진다. 차를 타면 나오는 웰컴 메시지부터 스타트 버튼을 누르면 차량 전체가 마치 컴퓨터에 전원을 넣은 것처럼 깨어나서 곳곳에 설치되어 있는 전자제품들이 각자의 역할을 시작한다. 커다란 모니터에 내비게이션이 작동해서 길을 안내하고, 주변을 살피는 카메라와 각종 센서들은 안전한 운전을 할 수 있게 돕니다. 요즘은 브레이크와 액셀 페달 같은 기본적인 부품들도 모두 전자 센서와 제어 장치로 정밀 제어를 한다.

자동차 내부를 촘촘히 구성되는 각종 배선들

이런 전자제품을 구동시키기 위해서 자동차에는 수많은 전선들이 사람의 신경망처럼 펼쳐져 있다. 상황을 인식하기 위한 센서들과 필요한 동작을 하기 위한 제어 장치들에 전원을 공급하고 조작하는 신호를 보내기 위한 선들이 촘촘히 구성된다. 차에 들어가는 다양한 부품들 사이에 정보를 주고받기 위해 CAN 네트워크라고 불리는 신호체계를 기반으로 소통한다.

차에 들어가는 각종 전자 부품들의 제어장치는 CAN통신을 통해 서로 소통한다.

앞에 갑작스러운 장애물이 나타나면 범퍼에 장착된 레이다 센서가 가장 먼저 인지하고 차량 제어 장치에 알린다. 그러면 충돌을 막기 위해 일단 전자식 브레이크 액추레이터를 작동시켜 제동을 시작하고, 엔진은 출력은 줄이고, 변속기는 급 정지를 준비하는 일련의 과정들이 신호선을 타고 동시에 이루어진다. 각종 전자 부품들이 일사 분란하게 움직이는 자동차는 자체 네트워크로 구성된 거대한 전자 기기가 되어 가고 있다.

이렇게 전자 기기의 비중이 늘어나게 되면서 점점 더 네트워크에 연결되어 다양한 서비스들이 가능해졌다. 교통 상황을 감안해 더 빠른 길로 안내하고, 차량 문을 열고 와도 스마트폰으로 원격 제어가 가능하다. 지하 주차장에서 어디에 주차했는지를 문자로 알려 주고, 차에서 다양한 콘텐츠도 즐길 수 있게 되었다. 기능이 업데이트가 되면 OTA(Over The Air)라는 무선 업데이트 기능을 이용해서 스마트폰처럼 업데이트도 가능해졌다. 이동하는 기계였던 자동차가 전자 기기로 발전하고 이제는 IT기술을 만나 그 영역이 더욱 넓어졌다.

자동차는 IT 기술과 인공지능을 만나 더욱 진화하고 있다.

최근에는 인공 지능의 발전으로 자동차가 할 수 있는 일들이 더욱 늘어나고 있다. 차가 스스로 경로를 따라 주행하는 자율 주행 기술은 빠르게 발전하면서 이제는 무인 자율 주행 택시를 우리 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 운전자의 말을 인식하고 눈동자와 시선을 읽어 상태를 파악할 뿐 아니라 주변 차나 인프라와도 통신하면서 상황에 맞는 제어하는 등 점점 똑똑해지고 있는 중이다. 기술의 발전과 함께 자동차의 진화는 지금도 계속되고 있다.