"미래車 핵심은 신뢰성…보이지 않는 고장까지 예방해야"

[이데일리 이윤화 기자] 내연기관차(ICE) 중심에서 전동화·지능화 등 미래 모빌리티로 진화하면서 원인을 찾기 어려운 문제가 많아지고 있어 자동차 신뢰성을 높이기 위한 연구가 필요하다는 주장이 나왔다. 전동화 차량의 경우 미세한 전류가 흐를 수밖에 없는데 이것이 전자파 노이즈를 발생시키고, 내부 부품이나 소프트웨어의 이상을 만들어낼 수 있기 때문이다.

안승호 현대자동차 연구위원은 한국자동차연구원(한자연)이 ‘미래차 신뢰성’을 주제로 마련한 제 20회 자산어보 행사에 참석해 발언하고 있다. (사진=이윤화 기자)

안승호 현대자동차 연구위원은 한국자동차연구원(한자연)이 10일 ‘미래차 신뢰성’을 주제로 마련한 제 20회 자산어보 행사에 연사로 참석해 “점차 전동화되고, 지능화되는 모빌리티에 나타날 보이지 않는 부식 연구가 필요하다”고 주장했다.

안승호 연구위원은 ‘미래 모빌리티 특성에 맞는 새로운 부식열화의 신뢰성 개념 도입’을 주제로 키노트 스피치를 진행했다. 스피치는 전동화 차량의 새로운 부식 문제를 다뤘다. 기존 내연기관차 시대에 차량 외관이나 부품이 녹슬면서 발생했던 ‘부식’의 개념은 전기차, 소프트웨어 중심 차량(SDV)으로 갈수록 전자파 노이즈에서 파생되는 ‘보이지 않는 부식’으로 확대되고 있다. 현대차그룹은 일찍이 전동화 차량의 부식 이슈에 주목하고, 이에 대한 선제적 대응을 위해 ‘전동화부식제어리서치랩’을 꾸리고 관련 기술을 연구해왔다. 안 연구위원은 전동화부식제어리서치랩을 이끌고 있다.

안 연구위원은 “고령화 시대에 문제가 되는 치매가 뇌파 이상으로 발생하는 것처럼 자동차도 하드웨어가 강건해지면서 소프트웨어의 신뢰성이 굉장히 중요해졌다”면서 “고객 경험을 높이기 위해서는 SDV를 이루는 모든 알고리듬 자체가 건강해져야 한다고 생각한다”고 말했다.

미래 모빌리티 시대에 차량 부식 문제는 매우 복잡하고 해결이 어려워졌다. 완성차 제조에 필요한 반도체 수만 따져도 내연기관차는 300개이지만, 전동화 자동차는 2000여개에 달한다. 그는 “미래 모빌리티는 기존 하드웨어 기반의 물리적 부식현상에서 벗어나 SDV 차량의 제어기, 고전압계통 와이어링, PE부품, 고성능컴퓨터, 반도체와 같은 부품에서 부식열화로 나오는 신호를 분석해야 하는데 이는 비선형적이기 때문에 쉽지 않고, 재현도 어렵다”면서 “이 때문에 데이터를 기반으로 고장신호를 검출하고 분석해 솔루션과 연동시켜야 하며 이런 결과물들이 데이터 베이스로 쌓여 고장을 분석하고 예지할 수 있어야 한다”고 설명했다.

이어 그는 “기하급수적으로 진화하는 미래 모빌리티 신뢰성 확보를 위해 고장 발생의 인과관계 파악, 고장 예지 및 프로 액티브 제어를 위한 기술을 개발할 필요가 있다”고 강조했다.

위신환 한자연 부문장이 ‘신뢰성 설계 가이드’에 대해 설명하고 있다.

위신환 한자연 부문장 역시 미래 모빌리티 시대의 주안점은 부품사부터 완성차까지 전 생산 체계의 기술 신뢰성이라고 강조했다.

위신환 부문장은 “자동차는 동력원과 에너지원, 작동 주체의 변화 등 다양한 변화가 일어나는 중인데 이 과정에서도 자동차의 변하지 않는 가치는 더 안전하고, 더 믿을 수 있는 자동차”라고 강조했다.

한자연은 피라미드 단계 별로 구성된 ‘신뢰성 설계 가이드’를 만들고 이를 업데이트 하고 있다. 고객의 사용 및 주행환경 데이터부터 시험 데이터까지 다양한 데이터를 인공지능(AI)을 통해 무결하고 유의미한 소스를 분별하고, 통계적 분석을 거쳐 고장 분석을 재현하는 것이 첫 번째와 두 번째 단계다. 이어 ‘고장물리(PoF) 모델’, 가속시험(AT) 모델을 만들고 전동화 자율주행 등 새로운 고장 메커니즘에 특화된 표준을 개발해 신뢰성 기반 ES 표준을 개발한다. 이는 고장 메커니즘의 원인 규명을 통해 차량 결함 등의 재발 방지 대책까지 만들어내기 위한 것이다.

위 부문장은 ‘살인 에어백’의 오명을 쓰고 제품 결함으로 파산한 일본의 타카타 사례를 언급하면서 표준시험을 모두 통과한 제품이나 차량이라고 해도 안심할 수 없으며, 내구성과 신뢰성 개선을 위해 노력해야 한다는 점을 강조했다. 그는 “리콜이 발생하면 제조 공정상 불량 때문이라고 하는데 실질적으로는 설계 오류가 문제인 경우나 시험 오류 등의 탓인 경우 많다”면서 “전기차 캐즘의 원인에 기술에 대한 고객 신뢰도 부족이 있는 만큼 기술 검증 수준을 높여야 한다”고 주장했다.