자율주행 시대, 기어봉 대신 '버튼식 변속' 빠르게 대체
'토크 제어' 최우선 … 시동 시퀀스·고장진단 제어 핵심
운전자 피로 덜어주는 '전자식 주차 브레이크'도 확산
'토크 제어' 최우선 … 시동 시퀀스·고장진단 제어 핵심
운전자 피로 덜어주는 '전자식 주차 브레이크'도 확산
점차 오른손이 할 일이 줄어들고 있다. 운전석과 조수석 사이 위치했던 기어봉과 주차브레이크가 사라지면서다. 이미 차량 문을 여닫는 자동차 키나, 귓속을 즐겁게 해주던 카세트나 CD 플레이어는 사라진 지 오래다. 시대를 거듭할수록 신기술에 밀린 기존 기술은 늘어날 수밖에 없을 전망이다. 자동차의 심장 격인 엔진이 전기모터나, 수소연료전지로 대체되고, 자율주행으로 주행에서 운전자가 개입하는 상황이 줄어드는 데 따른 것이다.
◇정차 중 허전해진 오른손…버튼으로 변속 = 국내 자동차 중 버튼식 변속기를 처음 적용한 차량은 현대자동차의 친환경차 브랜드 아이오닉 일렉트릭이다. SBW(시프트 바이 와이어) 버튼 시스템으로 불리는 버튼식 변속은 운전자가 P(주차)·R(후진)·N(중립)·D(주행) 등의 버튼을 눌러 VCU(차량제어기)로 명령을 보낸다. VCU는 운전자의 주행상태를 판단 후 운전자가 요구하는 기어단을 수행한다.
VCU는 P·R·N·D의 현재 상황을 알리고 운전자가 요구한 기어단 수행과 주행상태에 따라 운전자의 요청사항을 반영하지 못했을 때 운전자에 그 이유를 알리는 역할을 한다. 또 운전자의 명령 없이도 안전을 위해 임의로 P를 체결하고, 이를 알리는 기능도 한다.
전기 신호를 통해 변속 명령을 보내기 때문에 버튼 조작과 설계가 매우 중요하다. VCU는 모터 제어기와 더불어 토크 제어를 최우선으로 수행하며, 시동 시퀀스 제어, 고장 진단 제어, 에너지 관리 최적 제어 등도 이뤄진다.
기존 자동차는 '막대기' 형태의 변속기를 주로 사용했다. 초기에는 발로 클러치를 밟아 손으로 기어 레버를 움직여 구동력을 조절하는 수동변속기가 많았다. 자동변속기와 비교해 연비가 높은 게 장점이지만, 속도를 줄이거나 높일 때와 출발 시 매번 조작해야 하는 번거로움으로 최근에는 찾는 사람이 드물다. 최근에는 운전석과 조수석 사이에 솟아있던 변속기도 찾아보기 힘들다. 차량의 전자화가 이뤄져서 물리적으로 스위치를 조작할 필요가 없어졌기 때문이다.
◇주차 후 당기거나 밟거나…이제는 버튼 하나로 = 자동차 브레이크는 주행 중인 차량의 속도를 감속하거나 정지시키는 장치다. 자동차에는 두 종류의 브레이크가 장착된다. 발로 페달을 밟아서 차량을 감속하거나 완전히 멈추게 하는 풋브레이크와 오르막 또는 내리막의 경사로에 차량을 안전하게 주차하기 위한 주차브레이크다. 주차브레이크는 주브레이크의 고장 등의 비상 상황에서 차량을 제동하는 장치로도 사용된다.
주차브레이크는 다양한 명칭으로 불리는데 손으로 당겨 사용하기 때문에 핸드 브레이크라고도 불리며, 장착된 위치가 운전자의 사이드(옆쪽)여서 사이드 브레이크라고도 부른다. 과거 자동차들은 대부분 주차를 마무리할 때 오른손으로 힘껏 주차브레이크를 올렸다. 출발할 때는 이를 내리는 것으로 시작했다. 이후 풋브레이크 왼편에 위치해 발로 밟아서 작동시키는 종류도 있다.
최근에는 손가락으로 눌러 간단히 작동하는 전자식 주차 브레이크(EPB) 방식으로 대체되고 있다. 기존 기계장치에 모터와 ECU(전자제어장치) 등 전자장치를 더해 기능을 안전하게 강화하고 사용이 간편해진 기술이 바로 EPB 시스템이다. 국산차에서는 제네시스(BH)에 처음 적용됐다.
가장 큰 장점은 오토홀드(AVH)라는 차량 자동 정차 유지 기능이다. 가다 서기를 반복하는 도심 주행로에서 사용하면 제동 페달을 계속 밟고 있을 필요가 없어 운전의 피로감을 덜어준다. 경사로 출발 시 미끄럼방지에도 도움을 주며, 안전벨트를 풀림 등 상태를 감지해 자동으로 브레이크를 작동해 차량이 운전자 조작 없이 움직이는 것을 방지해 안정성을 확보해준다.
조작 또한 간단하다. 차량 주차 시 기어가 P에 위치하면 자동으로 켜진다. 시동을 끄면 작동하고, 시동을 켜고 기어가 P를 지나 D에 들어가면 자동으로 해제된다. 기존 핸드레버에서 스위치 조작으로 바뀌면서 인테리어 공간 확대 효과도 있다.
김양혁기자 mj@dt.co.kr
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