급발진시 엔진출력 낮추는 급발진 차단장치 개발
상태바
급발진시 엔진출력 낮추는 급발진 차단장치 개발
  • cartvnews
  • 승인 2014.09.10 14:45
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다



아직 원인은 명확히 밝혀지지 않았지만

20년 전부터 자동차 급발진 사고는 증가하고 있는 상황입니다.

이에 이런 급발진 사고를 방지하는 장치들이 속속 개발되고 있는데요,

오늘은 자동차 컴퓨터 시스템의 오류에 의해 일어날 수 있는 급발진 사고에서

엔진 출력을 낮춰주는 장치가 개발됐다고 해서 그 기능을 알아봤습니다.


급발진이란 운전자의 의지와 상관없이 자동차가 급작스럽게 빠른 속도로 가속되는 현상을 말하는데요,

급발진 현상 발생시 대형 사고의 위험성이 커

그 원인분석과 해결방안 마련이 시급한 상황입니다.

이에 대해 자동차 메이커들은 수동변속기에서 자동변속기로 전환되면서

전 세계적으로 나타나는 운전자의 폐달 위치 착오에 따른 일시적 현상으로만 간주했는데요.

하지만 이런 유사사고 발생은 현재도 반복될 뿐 아니라 오히려 급증됐고,

이런 상황은 문명 이기물이 언제 돌변할지 모른다는 불안감 이상의

사회적 파장을 불러일으키는 요인이 됐습니다.

게다가 운전자가 제어할 수 없을 정도의 최대출력과 굉음을 내며 돌진했다는 주장에는

반드시 대형사고가 뒤따르다 보니, 전문가들의 사고원인 분석도 다각화되고 있지만

현실은 아직 이렇다 할 결론 또한 없습니다.


20년 전, 운전자 조작 실수인 폐달 위치 착오에서, 전자파문제가 거론되더니,

이제는 전자제어장치 두뇌인 IC불량과 이에 따른 순간적 오작동이라는 전기 전자적 결함으로 확대됐지만

정확한 사고원인을 찾을 수 없기 때문인데요.

더욱이 이를 구성하고 있는 각 부품들의 불안정성에는 전압과 모터에 사용된

불량 에나멜선까지 오작동을 일으키는 원인으로 지목되고 있습니다.

그런데, 한 개발자에 의해 또 다른 논리가 게재됐고 5년이 지나면서 정리가 됐는데

상당히 논리적이라는 평 을 받고 있습니다.


[강신식/자동차 급발진 방지 장치 개발업체 삼진 대표]

Q> 급발진 방지 장치를 개발하게 된 동기?

급발진 방지장치를 만들라고 하면, 원인을 모르기 때문에 만들지 못하겠다고 합니다.

원인을 알던, 모르던 간에 운전자가 의도하지 않은 상태에서

전기적인 에러신호에 의해서 급발진 현상이 발생되면 이것을 차단하면

원인과 관계없이 모든 급발진을 차단할 수 있다는 생각에 만들게 되었습니다.



이 시대에 없어서는 안 될 컴퓨터도 오류를 일으킬 수 있고,

같은 맥락인 자동차 제어장치도 오류를 피할 수 없다는 지적이라

한편으로 당혹스러움도 큽니다.

여러 요인에 의한 시스템 교란과 혼선, 센서 이상에 주안점을 둔 것은 같지만

첨단 방호벽이 뚫리는 것처럼, 당연한 논리로 받아들이고 있고,

그래서 답 또한 아주 간단명료하다는 주장이라 더 그렇습니다.

이런 컴퓨터 오류에 상시 대비만 한다면 어떠한 문제가 발생되던

급발진을 막을 수 있다는 것이 개발자의 논리지만,

어쩌면 이 좁은 시각 안에 진정한 해결이 있을 수 있다는 생각이 듭니다.


[급발진의 진실 카페 회장/전명철]

지금까지 급발진이냐고 문의하거나, 들어온 회원이 1000여명이 넘습니다.

지금 이순간에도 급발진은 일어나고 있다고 보는것이죠

분명히 전기신호 때문에 급발진이 일어나는 것이니까

이 부분을 해결하는 기구가 있으면서도 서로 발뺌을 하니까

정확한 기구가 있었으면 좋겠다 이렇게 생각해서

카페를 개설해서 지금까지 항의하고 있습니다.


자동차 ECU는 최고의 컴퓨터지만 순간적 오류가 있다는 점,

그리고 자체 보정 프로그램이 미처 대응을 못해 동반되는 이상,

즉 다량의 공기 유입이 촉발되는 동시에 스로틀 밸브 막을 내려 차단시키는 것이

바로 이 장치의 핵심 원리입니다.


각 센서가 전달한 정보를 가공하는 ECU,

스로틀 밸브 각도를 제어하면서 실시간 적정 공기 양을 유입시키는데,

스로틀 밸브와 연동돼 움직이는 이 장치 하나에 급발진 차단기술이 담겨 있습니다.


[강신식/자동차 급발진 방지 장치 개발업체 삼진 대표]

급발진 방지장치의 원리는 운전자가 가속페달을 밟은

한도 내에서만 스로틀 밸브가 열리는 안전장치입니다.

ECU에서 잘못된 신호가 들어와 운전자가 가속페달을 밟지 않은 상태에서

스로틀밸브가 열리면, 그것을 기계적으로 차단하는 장치입니다.


스로틀 밸브 내에서 모터 힘으로 공기 막 각도를 조절하고 여닫는

본 기어와 맞물려 돌고 있는 이 작은 기어가 이상 신호나 징후에 반응하게 됩니다.

정상 작동하던 스로틀밸브 바람막이가 급발진으로 갑자기 활짝 열립니다.

출발하자마자, 굉음을 내며 돌진한다는 가상 급발진현상 대응설명을 위해

시속 130km에서 바람막이가 닫히도록 했지만,

실제 상황이라면 40km이내 속도에서 이렇게 중간 연결기어가 빠지게 됩니다.

기어가 빠진다는 원리는, ECU가 지시하는 각도로

스로틀밸브 바람막이를 열고 닫는 모터 동력을 차단시키는 것이라

사실상 ECU통제에서 벗어나 엑셀러레이터의 영향을 받지 않는 안전모드 운행을 뜻합니다.

본 기어가 공기 양을 조절하는 차단 막을 열고 닫는

물리적 힘을 전달하는 공간사이에 자리한 이 작은 기어가 평시에는 동력 전달 역할을 하다

각도가 40도 이상 열리는 순간 밀리면서 차단막을 제어하던 동력을 끊는 물리적 장치라고 할 수 있는데요.

유사시 본 기어를 헛돌게 하는 기계적 분리에는

폐달 각도와 연동되는 케이블의 역할도 중요하다는 게 개발자의 설명입니다.


그래서 랩 시험장과 실 차 주행시험장에서 각각 유사 상황을 발생시키는

가상 실험을 해봤는데요.

먼저, 샤시다이나모 위에서는 유사시 급발진 방지 장치가 어떤 작용을 하는지부터 알아봤습니다.

롤러 위를 달리는 실험에서는 스로틀밸브의 여닫힘과 각도를 볼 수 없었지만

한번 툭 치는 듯한 경미한 충격만 반복해서 나타날 뿐 큰 차이를 느끼지 못했습니다.


그런데 이미 몇 차례의 급발진이 발생됐고,

이때마다 차단시키는 대응조치가 즉시 일어났지만,

주행 이상 없는 안전모드로 들어간 상태라,

단지 엑셀 페달을 밟아도 반응하지 않는 감속 외에는 별다른 이상이 없다는 설명입니다.


만에 하나 공기를 유입시키는 전자제어에 문제가 생기더라도

급발진 사고가 절대 일어날 수 없도록 근본 차단하는 원리이고,

이 때 주행하는 차는 안전모드로 전환 운행되는 겁니다.


이 그랜저에는 급발진 방지 장치가 장착되어 있는데요,

직접 시험 주행로 주행을 통해 작동상태를 알아보겠습니다.


지금부터 급발진 상황을 인위적으로 재현해서 어떻게 차단되는지를 알아보겠습니다.


실험을 위한 급발진 유발 연출 장면이다 보니,

60km 속도를 달리던 차를 갑자기 인위적으로 120km 이상의 속도로 달렸지만,

실제 방지장치를 장착하게 되면 이렇게 달릴 수 있는 기회 자체가 없다고 합니다.

자동차가 제어할 수 있는 범위를 벗어나는 즉시

스로틀밸브 막을 움직이는 동력을 연동기어가 차단하기 때문에

운전자는 급발진이 있었는지 조차도 모르기 때문입니다.


Q> 요즘 자동차에 장착된 안전 모드와의 차이점은?


그것은 자동차에 ECU라는 자기 진단장치가 있어서

센서의 불량 등이 나오면 안전모드로 들어갑니다.

그런데 급발진은 ECU에서 통제를 못하는 상태에서 최대출력이 나오는 것이기 때문에

안전모드로 들어갈 수 없습니다.

그럴 때 기계적으로 차단시켜주는 것입니다. 만약 급발진시

안전모드로 들어가는 장치가 제대로 작동하면 급발진은 일어나지 않습니다.


다시 말해, 방지 장치는 0.01초라는 아주 짧은 시간에 반응하기 때문에

운전자는 안전모드에 들어간 사실만 알 뿐

급발진이 발생된 자체를 인식할 수 없다는 겁니다.



이호근 / 대덕대학교 교수

급발진에 대해서는 현재 급발진이 있다 없다 많은 논란의 한가운데 있습니다.

그렇지만 희한하게도 메이커에서 급발진에 대한 방지대책이나 특허를 가장 많이 가지고 있거든요

결국은 그것에 대한 위험성은 존재한다라는 것이 어떠한 심적으로 저희가 믿고 있는 부분이고요.

그래서 많은 사람들이 현재도 블랙박스의 2채널을 발에 달아놓는

이런 여러 가지 현상까지 발생하고 있습니다.

급발진의 종류 같은 경우는 ECU의 이상이라든지 어떤 기계적인 결함으로

과도한 연료가 공급이 될 경우에 급발진 혹은 급출발이나

급가속같은 현상이 발생할 수 있는데요,

결국 전자적인 프로그램으로 해결하는 데는 한계가 있어 보입니다.

왜냐하면 전자적인 회로에 이상이 있기 때문에

커맨드 체계에서 문제가 발생 할 수 있습니다만,

완벽한 기계적인 시스템도 구성을 해서 과도한 필요이상의 신호나

스로틀밸브가 열림으로 인해서 연료가 과다하게 공급될 때는

그것을 강제적으로 차단하는 기구학적인 메카니즘을 설계한다면,

혹시 있을지 모를 급발진에 대한 완벽한 대처, 가능할 것으로 보여지고요

본 제품에 대한 아이디어가 상당히 우수한 것으로 판단됩니다.


이번 실험으로 컴퓨터 시스템으로 이루어진 ECU에서 오류가 났을 경우

이 급발진 방지 장치가 기계적으로 공기를 차단시켜

엔진 회전수를 낮춰주는 것을 확인해볼 수 있었습니다.


교통뉴스 윤희정입니다.





댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.
주요기사
이슈포토