[편집자주]최신 자동차에는 첨단 자율주행 기능을 비롯해 대형 디스플레이, 센서, 각종 보조장치 등 전장부품의 증가가 급속도로 이뤄지고 있다. 특히 구동방식이 엔진에서 모터로 전환되며, 자동차의 전동화 추세가 빨라지고 있고, 이에 따라 전장부품에서 발생하는 전자파의 영향을 고려하지 않을 수 없게 됐다. 특히 향후 자율주행의 확산은 차량내 통신을 넘어 차량과 외부 기기간 통신, 차량과 차량의 통신 등 수없이 복잡한 데이터의 흐름이 이어질 것으로 예상된다. 이러한 발전은 각 전장부품간 전자파 혼선 등의 문제를 발생할 수 있으며, 현재에는 정확히 파악되지 않는 전자파와 관련된 사고의 위험성이 항상 존재하고 있다. 이에 본지는 자동차용 반도체 전문가인 연규봉 AI반도체연구센터 수석에게 자동차 전장부품 전자파 영향과 전장제품 설계시 유의점에 대해 들어보는 자리를 마련했다.

■ 한국자동차연구원 AI반도체연구센터는

AI반도체연구센터는 자율주행자동차, 전기차 등 자동차에 적용되는 반도체에 대한 연구를 수행한다. 추가적으로는 인공지능 기술이 적용된 시스템반도체 기술 개발을 진행해 자동차 반도체 기술 고도화에 기여하고 있다.

■ 최근 자율주행 기술의 보급으로 인해 차량내 관련 반도체 증가 및 기기간 통신이 증가하고 있다. 어떠한 연구를 하고 있는지

자율주행 기술은 지능형 센서 기반기술을 중심으로 인공지능 도메인 전자제어기와 차량 자체만으로 제어하는 수준을 넘어서는 V2X로의 기술발전은 선택이 아닌 필수라고 예상된다. 저는 지능형 센서로는 레이더 및 라이더 센서 기술개발 프로젝트를 진행하고 있다. 또한 반도체 기술개발로는 자동차 칵핏용 ASIL 및 security를 만족할 수 있는 시스템반도체와 자율주행 발렛파킹용 인공지능 시스템반도체 프로젝트를 진행하고 있다.

■ 전장 제품이 증가할수록 전자파로 인한 기기간 영향이 우려되는데 전자파로 인해 기기가 고장날 가능성이 존재하는지. 또한 전기차와 내연기관 자동차의 전자파에 대한 차이가 있는지.

자동차 관련 기업들은 고신뢰성을 갖춘 제품을 제조하고자 노력하고 있다. 반면에 예상할 수 없는 잠재된 결함이 여러 경로를 통해 발현될 수 있고, 또한 심각한 고장으로 이어질 가능성은 존재한다.

특히 전자파와 관련해서는 ISO 및 IEC 등 국제 표준규격과 각 OEM별 상향된 규격을 준수해 개발 제조하고 있다. 현재 전기차 생산 비중이 증대되고 있어 추가적인 전자파 관련 규격 등을 지속적으로 제안하고 있다.

기본적으로는 내연기관차량에 비해 전기차는 전자파와 연관된 배터리와 모터류 적용이 증대되고, 적용 전압과 전류량 또한 대폭 증대돼 전자파로 인한 결함 발생 가능성에 대해 민감하다.

■ 전자파를 줄이기 위한 자동차 부품의 설계에는 어떤 것들이 있는지

자동차용 전자파와 관련해서는 크게 2가지 측면에서 고려될 수 있다.

첫 번째로는 개발 부품 자체의 전자기파 방사량을 줄일 수 있도록 설계 제조 하는 것이다.

두 번째로는 외부에서 들어오는 전자기파에 대해 내성을 확보할 수 있도록 설계 제조하는 것이다.

전자파 차폐는 두 번째에 해당하는 것으로 표피효과를 기반으로 적용될 수 있어 자동차 전장부품 개발 시에 고려되고 있다.

■ 자율주행이 진화할수록 자동차 내부 기기간 통신, 자동차와 주변 사물간 통신 등으로 아주 짧은 시간에도 수많은 통신이 일어날 것으로 예측된다. 이런 통신 과정 속에서 혼선이 발생할 가능성과 이를 막기 위한 기술에는 어떤 것이 있는지

자동차용 통신기술을 기본적으로 신뢰성을 확보한 유선 네트워크 기술로 이루어져 있다.

근래에는 무선통신 기술 제품이 다수 적용되고, 또한 수량도 증대되고 있다. 무선통신은 기존 유선통신에 비해 간섭에 대해 상대적으로 취약하다.

때문에 기술적으로는 무선변조, 필터링, 편파 등 많은 기술을 적용해 개발되고 있다. 추가적으로는 차량용 보안 이슈로 인해 많은 통신 기술이 개발 되고 있는 실정이다.

■ 향후 차량의 전동화 및 전장부품의 확산이 가속화 될 것으로 생각된다. 전장부품 개발시 유의점이 있다면

자동차는 일반 가전제품과는 다르게 사람의 생명과 직결되는 안전사항이 확보돼야 하는 제품이다.

때문에 자동차용 전장부품은 국제표준으로 대응이 요구되고 있는 ISO 26262 기능안전을 확보해야 한다.

또한 장시간 운용해도 문제가 없는 고신뢰성을 확보하기 위한 기술개발을 설계 단계에서부터 고려해 통합 개발해야 한다.

■ 마지막으로 독자들께 한 말씀

자동차 기술 중 많은 부분이 국산화가 이루어 졌습니다만, 아직까지도 자동차용 반도체는 해외 의존도가 너무나 높은 부분이다.

많은 분들이 국산화를 위해 노력하고 있지만 더 많은 기술 개발이 필요하다.

부족하지만 자동차 기술 국산화에 성공할 수 있도록 많은 응원을 부탁드린다.

감사합니다.