페이지 정보

본문

[기고문] 미래차 신뢰성의 핵심

자동차 시장은 패러다임 변화를 꾀하고 있다! 자동차가 상용화된 이후로 지금보다 자동차 패러다임 변화가 빨랐던 적은 없다. 화석연료에서 전기차로, 아날로그에서 디지털로, 소유에서 공유로, 수동주행에서 자율주행으로. 결국 전기로 구동되는 자율주행 공유 자동차가 우리가 상상하는 미래의 자동차일 것이다. 가까운 미래에 자동차는 이동이라는 본연의 개념을 넘어서서 생활과 업무의 공간으로 확장된다고 볼 수 있다. 식사를 하며 영화를 즐기고, 잠을 자며 휴식을 취하고, 업무를 보며 회의를 할 수 있는 신개념 공간이 탄생하는 것이다. 생각만 해도 멋지고 설레는 일이다.

 

미래차 패권경쟁은 점입가경이다. 불과 며칠 전 테슬라의 일론 머스크는 한달 내로 오토파일럿이 가능한 완전 자율주행차를 선보이겠다고 호언하였다. 이외에도 미래 자동차를 개발하는 업체는 수도 없이 많다. 우선 구글(웨이모), 애플(애플카), 아마존, 우버 등 기존 ICT업체들의 미래 자동차에 대한 과감한 투자와 기술개발 경쟁은 무서울 정도다. 이에 뒤질세라 토요타, 벤츠, BMW, GM, 현대차 등 기존 자동차 제조사들의 미래차 개발은 패권경쟁의 향방을 더욱 알기 어렵게 만든다. 그만큼 미래 자동차 시장은 매력적이며 다음 세대의 산업을 이끌기에 충분하다고 할 수 있다.

 

과연 미래차 시장은 어떻게 성장할 것인가? 자동차 생산은 2006년 이후 10년 동안 연평균 3.2%의 상승률을 보이며 2016년에 9,498만 대로 사상 최대를 기록하였다. 이후 2019년을 기준으로 생산량은 다소 감소하였으며 성장세도 낮아졌으나, 개도국을 중심으로 한 자동차 보급률 상승을 고려할 때 자동차 시장은 높은 성장 잠재력을 보유하고 있다. 이러한 저성장 국면의 장기화에 대비하여 자동차 선진국은 미래차 개발에 집중 투자를 하고 있다. 주요 자동차 업체들은 기술 패러다임을 전환하며 자율주행 자동차, 전기차 등의 개발에 주력하고 있다. 또한 공유자동차 및 스마트 차량과 그 운영 시스템에 관련된 시장의 규모도 확대되고 있다. 새로운 모빌리티 시대에 발맞춰 국가 차원에서도 미래차 및 관련 스타트업 지원 예산을 늘리는 등의 투자를 하며 패러다임 변화에 대응하고 있다. 미국의 경우 2015~2018년 동안 35%의 연간 투자 금액 상승률을 보였고, 유럽의 경우 46%의 상승률을 보였다. 세계 친환경차 시장의 경우 CO₂ 배출 및 연비규제의 강화로 인해 2019년부터 연22% 이상 성장하여 2022년에는 약 880만대까지 규모가 확대될 것으로 기대된다. 국내 친환경차 시장만 해도 2018년도를 기준으로 약 12만대 규모로 확대되었고, 2022년까지 연평균 17% 이상 성장할 것으로 예상된다.

 

우리가 꿈꾸는 미래차를 위해서는 두 가지 대전제가 필요하다. 바로 안전과 신뢰성이다! 안전한 자율주행과 신뢰성 있는 차량관리 없이는 자율주행도 의미가 없다. 첫째로 안전한 자율주행을 위해서는 기존 탑승자 보호장치인 에어벡, 안전벨트, 차량주행 안전장치 외에도 자율주행 상황에도 안전을 담보할 수 있는 주변사물·사람 인지기능, V2X(차량과 차량 또는 사물사이의 통신) 등 다양한 첨단기술이 고도화되어야 하고 충분한 검증시험을 거쳐서 탑재되어야 한다. 둘째로는 신뢰성 있는 차량관리가 중요해진다. 운전자 없는 자율주행에서 탑승자들은 엔터테인먼트, 업무, 휴식 등의 주변 환기적 요소들로 인해 차량 상태에 매우 둔감하므로, 차량의 고장은 자칫 대형 사고를 초래할 수 있다. 이를 방지하기 위해 차량 스스로 고장 또는 이상 상황을 예측하여 차량 소유주나 탑승자에게 알리고 선제적으로 조치할 수 있도록 하여야 한다. 더 나아가서 주변 정비소들과의 초연결을 통해 정비 스케쥴링, 부품 조달 등 편의를 제공해야 한다. 특히 공유차로의 전환은 차량 신뢰성 관리의 패러다임의 변화를 이끌 것으로 예상된다. 최근 서울시에서 운영하는 따릉이는 2대 중 1대가 고장으로 멈춰있다. 공유자전거는 내가 소유한 자전거가 아니니 사용조건이 가혹하고, 고장이 나도 제 때 리포팅이 안되어 선조치가 어렵다. 결국 공유차 시장이 원활히 자리매김하기 위해 차량상태를 자율적으로 판단하고 조치할 수 있는 기능인 차량건전성관리(Vehicle Health Management; VHM)이 필수적임을 알 수 있다. 즉 차량 운영·유지 관점에서의 신뢰성이 매우 중요한 것이다.

 

미래차 시대는 차량 신뢰성 패러다임 변화를 이끌 것인가? 차량의 신뢰성 주기는 크게 설계·제조와 운영·유지 단계 두 가지로 구분할 수 있다. 앞서 언급한대로 미래 자동차 시대의 신뢰성은 특히 운영·유지 단계에서 변화가 매우 클 것이라 예상된다. 미래 자동차 시대에 대형 고객인 공유차 업체는 설계·제조단계의 신뢰성만큼 운영·유지 단계의 신뢰성을 중요시 여길 것인데, 이는 공유 자동차 업체의 매출과 직결될 것이기 때문이다. 운영·유지 단계의 신뢰성 하락은 공유차 업체의 운휴·정비소요 증가, 차량 가동율 하락, 공유차 업체 매출 하락으로 이어진다. 현재 운영·유지단계 차량 신뢰성 관리는 사용자 클레임 데이터 확보 및 분석을 통해 설계 단계에서 신뢰성 기반 설계에 반영하는 정도라고 할 수 있다. 신뢰성은 여전히 설계·제조단계에 초점이 맞춰져 있다. 하지만 미래차 시대에는 운영·유지단계 신뢰성 관리로의 패러다임 변화가 불가피하며 이와 관련하여 차량 스스로 건전성을 관리하는 VHM 기술이 자동차에 필수적으로 탑재될 날이 머지 않았음을 알 수 있다.

 

미래차 시장의 First Mover로써 신뢰성 있는 차량의 제작 및 운영을 위해 VHM 기술은 선택이 아닌 필수이다! VHM기술은 차량 운영단계의 데이터를 획득·분석·진단을 통해 현재의 부품 상태를 진단하고 더 나아가 잔여 수명을 예측하는 기술이다. VHM 기술의 실현을 위해서는 사물인터넷(Internet of Things)을 통한 차량 운영 빅데이터 수집과 이를 실시간으로 처리하는 산업인공지능(Industrial AI) 기술이 필수적이다. VHM이 차량에 널리 적용된다면 Fleet 기반의 최적 운영과 스마트 정비를 통한 운영비 최소화가 가능해질 것으로 예상된다. 자율주행·공유차·전기차에의 VHM 기술 탑재가 미래차 시장을 선도하는 경쟁력으로 작용할 수 있는 것이다. 

 

미래차는 우리의 미래 생활상을 그대로 반영한다. 자율주행을 통해 업무, 생활, 휴식으로의 시공간 확장을 만들어 낼 미래차는 사용시간의 확대, 공유차 형태의 운영 등으로 인해 차량 신뢰성이 성공의 열쇠가 될 것이다. 특히 운영·유지 단계에서의 신뢰성 관리인 VHM 기술은 차량 제조사, 공유차 업체들의 사활과 맞닿아 있다. 미래차는 우리를 새로운 미래사회로 이끌 것이고 우리 사회 전반의 효율에 일대 혁명을 만들어 낼 것이다. 지금 우리는 빠른 시대변화의 한복판에 있으며 현명한 대응이 필요한 절체절명의 시점에 서있다​

 

관련링크

• http://www.katech.re.kr/page/aeacfe71-c99b-4eef-99e6-64a0c6d3f007;jses…
  646회 연결