차량본체에 초음파 측정센서 부착… 계기판에 정보전달
시스템 유지 보수 쉽고… 유선통신 연결로 정확도 높여
■ 사업화 유망 히든테크
<32> 초음파 신호 측정센서
공주대 강대수 교수
뛰어난 기술은 한 기업의 경쟁력을 높일 뿐만 아니라 세계 산업 구도와 인류 생활을 바꾸기도 한다. 정부가 R&D 성과가 시장에서 빛을 볼 수 있게 '서랍속 기술'을 사업화하는 일에 적극적인 까닭이다. 아직 사업화되지 못 했지만 상품화 경쟁력이 우수한 유망 기술을 미래창조과학부와 함께 선정해 소개한다.
타이어와 노면의 마찰로부터 발생하는 신호를 측정해 타이어의 결함을 검출할 수 있는 시스템이 개발됐다.
자동차 타이어 공기압 과다 및 부족, 타이어 마모 등의 결함은 사고로 연결될 가능성이 높다. 이러한 결함을 검출하기 위해 일반적으로 타이어 공기압 경보장치(TPMS)를 이용하고 있다. TPMS는 반도체 공정으로 작게 제작된 센서로, 타이어 휠 내부에 부착돼 타이어 압력을 감지해 정보를 운전석으로 보내준다.
하지만 타이어의 공기압만 측정이 가능하고 고속주행 중 센서 이탈이 발생할 수 있다는 단점이 있었다.
강대수 공주대 교수는 차량 주행 중에 타이어와 노면 사이에서 발생하는 초음파 신호를 측정하는 센서를 개발했다. 타이어 좌우 혹은 앞뒤 차량 본체에 센서를 부착해 초음파 신호의 주기성을 검출하고, 타이어가 손상됐을 때 나타나는 특정 주기성이 발견될 경우 관련 정보를 계기판 등에 전달하는 방식이다.
이 시스템은 센서와 타이어간 직접적인 영향이 없어 유지보수가 쉽고, 센서와 차량 간에 유선통신으로 연결돼 정보의 정확도를 높일 수 있다. 또 차량 전원을 그대로 이용하기 때문에 배터리 소모로 인한 교체도 필요 없다.
연구팀은 미래창조과학부 연구성과 사업화 지원사업을 통해 연구결과를 시장으로 잇는 후속작업을 진행하고 있다.
강대수 교수는 "향후 자동차가 주행 중일 때 발생하는 엔진음, 머플러 발생음, 타이어와 노면의 마찰로 인해 발생하는 마찰음 등을 바탕으로 주파수의 특징, 주기성을 파악한다면 소음과 진동을 이용해 자동차 상태를 종합적으로 모니터링 할 수 있는 시스템도 개발할 수 있을 것"이라고 설명했다.
