[편집자주]소프트웨어 정의 자동차 및 전기차 등의 영향으로 차량내 전장 제품 탑재가 확대되며, 통신 데이터 폭증과 차량내 아키텍처가 복잡해지며 차량내 노이즈가 증가하고 있다. 이러한 노이즈 증가에 대한 대책으로 물리적인 회로 차폐 및 회로 설계 단계에서의 EMI 차단이 요청되고 있다. 또한 필터를 통한 노이즈 방지도 효과적인 것으로 알려지고 있다. 이런 가운데 한국무라타전자에서 e4ds ee웨비나를 통해 ‘차세대 차량 제어 시스템 인터페이스 : Ethernet, CAN FD, PoC의 노이즈 대책’에 대해 발표할 예정이다. 이 웨비나를 통해 차량 제어 시스템에서 발생할 수 있는 다양한 노이즈 문제를 이해하고, 각 프로토콜의 특징 및 노이즈 발생 원인 및 효과적인 관리 방안에 대한 인사이트를 얻을 것으로 기대된다. 이에 본지는 웨비나에서 발표할 권오현 한국무라타전자 차장과 만나 차량 제어 시스템 인터페이스 및 차량 내 노이즈 발생원인, 해결방안에 대해 들어봤다.
 

■ 한국무라타전자에 대한 소개를 부탁드린다

한국무라타전자는 1944년 설립된 글로벌 기업인 무라타 제작소의 한국지사로 전자부품 제조 분야를 세계적으로 선도하며, 다양한 전자기기 및 시스템에 사용되는 세라믹 커패시터, 인덕터, 센서 등의 핵심 부품을 생산하고 있다.

한국무라타전자는 무라타 제작소의 기술력과 전문성을 바탕으로 한국 시장에 맞춘 제품의 판매를 담당하고 있으며, 특히, 자동차, 스마트폰, 웨어러블 기기 등 첨단 산업 분야에 적용되는 고성능 전자부품 개발 및 공급에 주력하고 있다.

■ 기기간 통신이 늘어나며 발생하는 여러 문제들의 주요 원인이 어디에 있는지 궁금하다

차량 내 통신과 관련된 문제는 여러 요인에서 발생할 수 있다.

주요 원인으로는 다양한 전자 부품에서 발생하는 전자파 간섭(EMI)으로, 이는 통신 신호를 왜곡하거나 손실시킬 수 있다.

또한 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 장치들이 함께 작동함에 따라 데이터 전송 방식, 속도 오류 검출 방식 등의 차이로 인해 통신 오류가 발생할 수 있다.

차량의 금속 구조는 전자파를 반사하거나 흡수해 통신 신호를 왜곡시키며, 밀집된 전자 부품들은 전자기적 간섭을 유발 할 수 있다.

■ 차량 내 주요 통신 프로토콜의 특징 및 주요 노이즈 발생 원인 및 방안에 대해 알고 싶다

이번 웨비나에서는 차량 내 주요 통신 프로토콜인 Ethernet, CAN FD, PoC의 고유한 특징을 다룰 예정이다.

Ethernet은 높은 데이터 전송 속도와 대량의 데이터 처리 능력을 제공해 인포테인먼트 시스템과 자율주행차에 널리 사용된다.

CAN FD는 기존 CAN 프로토콜의 한계를 극복하고, 더 큰 데이터 프레임을 지원해 실시간 데이터 전송을 가능하게 한다.

마지막으로 PoC는 Power over Coaxial의 약자로 주로 SerDes 통신에서 사용되는 회로 구조로 비대칭의 데이터 통신에서 효율적인 회로 구조라고 할 수 있다.

때문에 주로 카메라 관련 어플리케이션에 많이 적용된다.

이러한 통신 프로토콜은 전파간섭, 신호반사, 전원 노이즈 등의 여러 노이즈에 영향을 받을 수 있다.

내부 전자기 간섭으로 인해 데이터 전송 품질이 저하 될 수 있으며, 외부 요인으로 인해 신호 왜곡이 발생할 수 있다.

이번 웨비나에서 이러한 노이즈 관리를 위해 공통 모드 초크 코일(Common Mode choke Coil)을 제안드리려고 한다.

이 아이템은 전자기 간섭, 특히 공통 모드(Common Mode) 노이즈를 효과적으로 줄이고, 신호의 품질을 향상시키는 데 기여할 수 있다.

그리고 CAN SiC, Bias T Inductor도 차량 내 통신 시스템의 안정성과 신뢰성을 높이는 데 중요한 역할을 하는 솔루션이다.

자세한 내용을 웨비나를 통해 확인 부탁드린다.

■ 미래 전장 환경에서 노이즈 저감과 대책에 대해 듣고 싶다

SDV의 도입은 차량 내부 애플리케이션의 증가와 통신 데이터의 폭증으로 이어지며, 이로 인해 차량의 E/E Architecture가 복잡해지고, 구역화 트렌드가 더욱 뚜렷해지고 있다.

애플리케이션의 증가는 통신 수요를 증가시키고, 데이터 증가로 인해 고속/고주파 통신이 늘어나면서 노이즈 발생 가능성이 높아진다.

이를 해결하기 위해서는 각 애플리케이션 간의 노이즈 영향을 상호 보완해야 하며, 구조적으로는 커플링이 되지 않도록 차폐된 기구물이 필요하다.

회로적으로는 노이즈가 발생하지 않도록 설계하고, 주요 노이즈 원인인 IC의 영향을 최소화해야 한다.

■ 무라타가 보유한 EMI/EMC 관련 솔루션이 있다면 소개를 부탁한다

무라타는 전자 부품 분야에서의 폭넓은 경험을 바탕으로 다양한 EMI 필터 라인업을 보유하고 있다.

Ferrite 계열의 Bead 아이템부터, 웨비나에서 집중해서 설명드릴 CMCC, 그리고 LC 필터 아이템이 있다.

또한 MLCC, RF Inductor, Power Inductor 라인업도 보유하고 있으며, 해당 아이템을 통해 회로적인 솔루션 제공이 가능하다.

더 나아가 실제 EMC 테스트도 수행하고 있으며, 발생하는 노이즈에 대한 실질적인 회로적 및 구조적 대책을 함께 제안한다.

■ 12월19일에 진행될 e4ds 웨비나에 대한 소개를 부탁드린다

이번 웨비나에서는 차세대 차량 제어 시스템 인터페이스라는 주제로 Etherner, CAN FD, PoC 등 대표적인 통신 프로토콜을 중심으로 노이즈 문제를 집중적으로 다룰 예정이다.

최신 차량에 탑재되는 다양한 전자 장치들로 인해 발생하는 노이즈는 차량의 안정성과 성능에 직접적인 영향을 미친다.

본 웨비나에서는 각 프로토콜의 특징과 노이즈 발생 원인을 심층적으로 분석하고, 효과적인 노이즈 관리 방안을 제시해 차량 전장 시스템의 신뢰성을 향상시키는 데 기여하고자 한다.

자동차 산업의 미래를 이끌어갈 핵심 기술인 차량 제어 시스템에 대한 이해를 높이고, 전문성을 강화할 수 있는 좋은 기회가 될 것이다.

많은 관심과 참여 부탁드린다.