IT&Tech

급발진의 주범? 자동차 ECU

yamujinharim 2023. 12. 19. 13:10
반응형

오늘은 자동차 이야기를 좀 살펴보려고 해요.

 
Karl Benz가 발명한 최초의 가솔린 자동차 페이턴트 모터바겐(Patent Motorwagen)

 

 

1886년 '카를 벤츠(Karl Benz)'가 최초의 가솔린 자동차인

페이턴트 모터바겐(Patent Motorwagen)을 발명한 것이

최초의 내연기관 자동차로 알려져 있는데요.

Karl Benz, 'Mercedes-Benz AG'설립자

 

 

발명을 한 것은 1885년이지만,

카를 벤츠의 부인인 베르타 벤츠(Bertha Benz)가

남편 몰래 아들을 태우로 106km 거리의 친정까지

주행하는 데에 성공해 공식적으로 성능을 인정받고

특허를 등록할 수 있었다고 합니다.

37435라는 특허 번호를 받게 되고서,

'특허권'이라는 뜻을 가진

'페이턴트'라는 이름을 가지게 되었다고 하네요.

하지만, 역사적으로 보면,

1770년에 프랑스의 니콜라 조제프 퀴뇨(Nicolas-Joseph Cugnot)가

제작했던 역사상 처음으로 증기 기관으로

기계의 힘에 의해 주행한

'파르디에 아 바푀르'(fardier à vapeur, 증기마차라는 뜻)가 있었고,

파르디에 아 바푀르(fardier à vapeur)

 

1824년에는 헝가리의 아이노스 예들리크(Ányos Jedlik)가 발명한

최초의 전기자동차도 있었습니다.

최초의 전기자동차

 

 

내연기관 자동차로 최초의 장거리 주행을 성공한 베르타 벤츠(Bertha Benz)

 

하지만, 페이턴트 모터바겐(Patent Motorwagen)을

최초의 가솔린 자동차라고

부를 수 밖에 없는 이유는 바로

'가속페달', '스파크 플러그', '클러치', '라디에이터' 등

현대에 와서도 계속 사용되고 있는 시스템을

최초로 적용하였고,

또한 최초로 가솔린 엔진을 탑재하고서

장거리 주행에 성공했다는 것에도

큰 의미를 부여할 수 있겠습니다.

폭스바겐(Volkswagen)은 1968년에

전자 제어식 연료 인젝션(EFI ; Electronic Fuel Injection)

시스템이 탑재된 차량 'Type 3'를 발표했는데요.

폭스바겐社의 Type 3

 

 

이 시스템은 보쉬(Bosch)가 제작하고 공급한

'D-제트로닉(D-Jetronic)'으로

약 25개의 트랜지스터를 이용해

연료를 자동으로 공급하는

세계 최초의 ECU(Engine Control Unit) 로 기록되었습니다.

현재 ECU는 연산, 명령을 수행하는

자동차의 두뇌라고 불리고 있는데요.

마이크로컨트롤러 유닛(MCU), 디스크리트, ASIC/ASSP,

여러 센서와 전자부품들 그리고

소프트웨어로 구성되고 있습니다.

과거에는 1개의 ECU가 연료 분사 정도를

결정해 주는 때와는 달리,

이제는 많으면 100개가 넘는 ECU가

차량에 집적된다고 합니다.

과거에는 차량의 연비, 효율만을 위해 적용되었지만

최근에는 자동변속기 제어, 구동, 제동, 조향 등의

주요 기능을 향상시키는 것은 물로,

운전자와 탑승자뿐만 아니라

보행자의 안전까지도 고려하여

전장부품을 설계하여 적용하고 있습니다.

이에 따라 자동차에서 ECU가 차지하는

비중도 점점 커져가고 있는데요.

1980년 원가의 2% 정도이던 ECU가

이제는 원가의 40%에 달하고 있으며,

이 중 소프트웨어에 들어가는 비용이

50~70% 정도가 된다고 합니다.

첨단 운전자 지원시스템(ADAS;Advanced Driver Assistance System)

다양한 센서 카메라 및 레이더 시스템을 사용하여

차량 주변에 대한 데이터를 를수집하여

운전자에게 실시간으로 정보를 제공하는

역할을 하는데요.

ECU는 차량 센서에서 데이터를 수집하고,

ADAS와 공유하게 됩니다.

ADAS는 ECU의 입력을 통해

충돌을 방지하고

속도를 조절하며

급제동시 자동긴급제동과 같은

기능을 수행하게 되는데요.

ECU가 100개를 넘어가면서

소프트웨어의 복잡도는 기하급수적으로 늘어나게 되었고,

이로 인해 소프트웨어 상의

오류도 많이 우려되는 상황입니다.

최근에 큰 사회적 이슈로 떠오르고 있는

자동차의 '급발진 사고'가, 우리 나라 내에서만 하더라도

2010년부터 2023년 5월까지 778건이나 있었지만,

그 중 차량 결함으로 인정된 건은 "0"건이라고 하는데요.

그러던 중 최근에 큰 사회적 이슈로 떠오른

가수 '설운도'씨 가족이 탑승했던 차량의 급발진 의심사고의 경우에는,

외부의 CCTV에 차량이 질주하는 동안에도

브레이크등이 들어온 것이 선명하게 찍혀있고,

택시와 충돌시

자동긴급제동창치(AEB ; Autonomous Emergency Braking System)

작동하지 않았다는 점,

그리고 정면충돌 상황에서도

에어백이 전개되지 않았다는 점 등이

차량 자체의 결함을 의심하게 하고 있습니다.

자동차 제조사들은

'운전자가 가속페달과 브레이크 페달을

혼동하여 잘 못 밟은 것으로,

그 밖의 기술적 원인의 급발진은 존재하지 않는다'라고

주장하고 있지만

몇 가지 실험으로도 급발진이 ECU 오류 등의

이유로 발생할 수 있다는 것이

확인된 바가 있습니다.

최근 장착되는 ECU에는

사고당시의 차량 속도, 엔진 회전수, 브레이크 페달 ON/OFF,

엑셀페달 압력, 자세제어 작동 등을 기록하는

EDR(Event Data Recorder)가 있습니다.

하지만, ECU가 오작동하는 경우에는

오작동된 Data만이 기록되기 때문에

실제로 운전자가 가속페달과 브레이크 페달을

혼동한 것인지에 대한 증거는 될 수가 없습니다.

그런데도, 자동차 제조사들은 EDR를 근거로

운전자의 잘못을 주장하고 있는 상황입니다.

2014년 미국에서의 도요타 리콜사태

전자제어장치(ECU)에 내장된

SW의 오류를 확인하고

이를 실험으로 증명한

BARR 그룹의 '도요타 급발진 조사 보고서'로

12억 달러에 달하는 벌금을 지불하고

기소유예를 받았던 사건입니다.

차체의 결함으로 인한한 '의도치않은 가속현상(Unintended Acceleration)'을 증명한 BARR그룹의 보고서

 

국내에서도 2014년 'KBS 제작진'과 '카라이프' 등이

공조한 특집에서

다수의 급발진 차량에서 ECU의 불량과

내부 전선케이블의 불량으로 인한

기계적 결함의 발생을 밝혔고,

실험을 통해 ECU에 의한 스로틀 조절 실패로

RPM이 급증하고 이 과정에서 브레이크 압이 부족해져서

브레이크에 의한 제동이 힘들어진다는

사실이 공개되기도 하였습니다.


설운도씨와 그 가족은

지금도 사고당시의 트라우마로 인해

정신적 고통에 힘들어하고 있다고 하는데요.

급발진 사고는 사고를 당한 사람뿐만 아니라,

의도치않게 사고를 낸 운전자까지

피해자로 만드는 최악의 교통사고입니다.

제조사의 성실하고 책임감있는 대응과

정부의 정확하고 투명한 조사를 통해서

앞으로는 자동차 급발진 사고로 인해

고통받는 분들이

더 이상 생기지 않기를 바래봅니다.

반응형