[이달의 과학기술자상] 구본경 만도 중앙硏 선임연구원

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ABS보다 더 발전된 제동장치 개발

■ 구본경 만도 중앙硏 선임연구원

빙판·언덕길 가속때 헛바퀴등 막아

자동차가 가져야 할 가장 중요한 요소는 바로 운전자를 편안하게 해줘야 한다는 것이다. 잘 달리면서도 안전이 생명이라는 데는 두말할 필요가 없다.

미끄러운 길에서도 운전자가 원하는 대로 움직이고 브레이크를 밟으면 제 때 서야 한다.

울퉁불퉁하거나 굽은 곳에서도 심하게 흔들려서는 안 된다. 비탈길도 잘 올라가야 한다.

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자동차의 성능을 좌우하는 것은 엔진과 제동장치다. 그 다음으로 조향장치, 현가(충격흡수)장치, 미션 등을 들 수 있다. 이 가운데 안전과 가장 밀접한 것이 제동장치다.

대표적인 시스템으로 ABS(Anti-lock Break System)를 들 수 있다. ABS는 브레이크가 잠기는 현상을 방지, 제동거리를 줄여주고 원하는 대로 조향할 수 있도록 도와주는 장치다. 예전에는 선택사양이었지만 중요성이 높아지면서 지금은 대부분의 차에 기본으로 장착되고 있다.

㈜만도 중앙연구소의 구본경 선임연구원은 ABS보다 한 단계 발전된 제동장치를 개발했다.

구동력 제어장치(TCSㆍTraction Control System)로 불리는 부품이다. TCS는 ABS의 기능에 빙판길이나 언덕길에서 가속할 때 바퀴가 헛돌거나 미끌어지는 것을 막는 기능이 보태진 제품이다.

"ABS를 장착 차량은 제동거리를 평균 10%정도 줄일 수 있어요. 그렇지만 얼음이 있는 언덕길에서 차 바퀴가 헛돈다면 전혀 도움이 되지 못하죠. TCS는 미끄러운 언덕길을 잘 올라갈 수 있도록 도와줘요. 바퀴에 전달되는 힘을 조절하기 때문이죠."

구 연구원은 TCS는 ABS 브레이크를 밟았을 때 하는 역할을 가속시에도 작용한다고 설명한다.

따라서 TCS는 미끄러운 곳을 오르거나 자동차를 급회전 할 때도 운전자의 안전을 지켜준다.

TCS가 제대로 작동하기 위해서는 차의 상태를 아는 것이 필수. TCS는 바퀴 등 차량의 각 부위에 장착된 센서에서 오는 각종 정보를 받는다. 여러 가지 신호를 분석해, 차가 어떤 상태인지를 알아내는 것이 제동알고리즘. 일종의 프로그램이다.

분석결과 차가 불안정하다고 판단되면 TCS는 유압장치의 모터나 전자석 밸브를 제어해 안정한 상태로 유지시켜준다. TCS는 엔진의 출력까지 조절할 수 있을 때 제대로 성능을 발휘한다. 그러기 위해서는 TCS의 전자제어장치(ECU)와 엔진의 ECU가 서로 데이터를 주고 받아야 한다.

구 연구원은 제동 알고리즘 분야를 연구하고 있다. 한마디로 엔진과 TCS의 ECU간의 통신도 그가 맡고 있는 분야.

그는 TCS는 특별한 설계와 완벽한 실험이 필수적이라고 소개한다. "TCS는 유압장치와 일체형으로 조립해 자동차의 엔진룸에 장착합니다.

때문에 저온과 고온, 충격에 잘 견뎌야 해요. 또 갑자기 뜨거워지거나 차가워졌을 때 잘못 작동하거나 망가져 버려서는 안됩니다." TCS를 개발하기 위해 구 연구원은 몇 년 동안 셀 수도 없을 만큼 많은 현장 실험을 했다.

자동차는 기계기술과 전자기술의 총체라고 할 수 있다. 자동차에는 수 많은 전자회로와 전기배선으로 가득하다. 최근 들어 차량의 전자화가 빨라지고 있다. 완전 전자화된 전기자동차의 출현도 머지 않았다.

이 같은 추세에 맞춰 개발되고 있는 것이 전자유압 제동장치(EHB). EHB는 드럼식 브레이크를 대체하는 제품으로 완전 전자화되는 것이 특징이다. 구 연구원은 현재 EHB개발에 전념하고 있다.

"보쉬나 테베스 같은 세계적인 자동차 부품업체들도 앞다투어 EHB 개발에 나서고 있어요.

이들에 비해 전혀 뒤떨어지지 않는 제품을 개발할 자신이 있습니다." 구 연구원은 자동차 제동기술에 있어서 만큼은 선진국에 뒤질 수 없다며 다부진 각오를 밝힌다.

문병도기자

◆ 약력

▲ 67년 경남 진주 출생

▲ 91년 경상대 전자공학과 졸

▲ 93~ ㈜만도 중앙연구소 제동시스템 연구원ㆍ선임연구원

▲ 한국자동차공학회 정회원

▲ 2000년 산업자원부ㆍ기술표준원 10대 신기술 수상

▲ 아내 황란주씨와 1남1여