2
부산메디클럽

[자동차 칼럼] 운전 편의성 높이는 전동 조향보조 장치

  • 디지털콘텐츠팀 inews@kookje.co.kr
  •  |   입력 : 2018-02-27 18:49:05
  •  |   본지 15면
  • 글자 크기 
  • 글씨 크게
  • 글씨 작게
자동차 운전자는 손을 통해 자동차와 도로의 상태를 직접 느낀다. 운전자의 손은 조향 핸들을 통해 자동차의 진행 방향을 조종하지만, 그 과정에서 타이어의 반응, 노면의 감촉, 기계적인 반감 등의 미묘한 느낌을 받는다. 조향보조(파워 스티어링) 장치는 기본적으로 조향력을 증폭해 운전 편의성을 높여준다. 그러나 인간과 기계시스템 사이의 원활한 교감을 매개해 부드럽고 자연스러운 조향 제어가 가능하도록 설계될 필요가 있다.

대표적인 조향보조 장치인 유압 파워 스티어링(HPS)은 부드러운 조향 감각과 질감, 아날로그적인 감성을 제공하지만 환경적인 부분과 연비 및 유지보수 문제 등으로 인해 점차 전동 파워 스티어링(EPS)으로 대체되고 있다. 전기차, 수소차, 농업용 다목적 운반차 등과 같은 친환경 자동차의 조향 시스템에도 EPS가 빠르게 적용되고 있다. 엔진구동 펌프로부터 연속적으로 동력을 얻는 HPS와 달리 EPS는 필요시에만 동력을 공급받으면 되므로 약 3%의 연료절감 효과가 있다. 소프트웨어로 신속히 조향 특성을 튜닝할 수 있어 개발시간도 단축되고 시스템 무게와 부피도 축소된다.

EPS 시스템은 조향 칼럼, 속도센서, 토크센서, 전자제어유닛(ECU), 조향 보조 전동기, 등으로 구성되며, 인터미디어트 샤프트 및 피니언 샤프트, 피니언과 랙 기어, 타이로드, 너클암을 통해 바퀴에 연결돼 있다. 그 종류는 EPS 유닛의 장착 위치에 따라 크게 세 가지로 구분된다. 조향 칼럼 샤프트에 설치돼 칼럼 회전력을 보조하는 칼럼형(C-EPS), 피니언 기어부에 설치되어 피니언 기어의 회전력을 보조하는 피니언형(P-EPS), 그리고 랙 기어부에 설치되어 랙 기어의 직선운동을 보조하는 랙형(R-EPS)이 있다.

EPS는 기본적으로 조향 핸들의 조향력과 바퀴 부분의 반력 사이에 발생하는 비틀림 토크를 측정하고 이를 토대로 전동기의 전류제어를 통해 조향 보조 토크를 발생시키는 구조다. 운전자의 섬세한 손의 감각을 만족시키기 위한 부드러운 전동기 제어알고리즘과 이를 실시간으로 구현하는 마이크로컨트롤러 및 관련 하드웨어(ECU)가 필수적이다. 조향 반력이 커지는 저속에서는 유연하고 가벼운 조향 보조를, 고속에서는 안정된 조향 보조를, 비포장도로에서 조향 핸들에 오는 충격을 효과적으로 억제해 운전자가 좋은 도로 감각을 가지게 한다.

EPS는 재활 보행보조로봇과 같은 의료산업 분야에도 그 원리가 적용되고 있지만, 자동차에 국한한다면 이미 인간과 자동차의 감성적 매개역할을 넘어서 전기차를 기반으로 한 자율주행 자동차의 차선유지 보조와 능동 조향 보조 장치, 그리고 자동주차 보조시스템의 핵심 장치로 자리 잡았다. 자율주행 자동차의 주행시험 장면을 보면 운전자가 없이도 조향 핸들이 혼자 돌아가고 있는 것을 볼 수 있다. 혼자 돌고 있는 조향 핸들도 탑승자에게 방해가 된다고 해서 곧 사라진다고 한다. 많이 섭섭하지만 완전자율주행 자동차에서는 조향, 제동, 가속장치가 없다. 인간과 자동차의 감성교환이 신체적 접촉이 아닌 음성과 시각정보(디스플레이 장치)로만 이루어지는 시대가 온다.

동서대 메카트로닉스 융합공학부 손영대 교수
ⓒ국제신문(www.kookje.co.kr), 무단 전재 및 재배포 금지
국제신문 뉴스레터
국제신문 네이버 뉴스스탠드 구독하기
국제신문 네이버 구독하기
뭐라노 뉴스

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1"국민연금 한 번도 못 낸 청년 21만명…10명 중 9명은 '실직'"
  2. 2[날씨칼럼] 날씨와 기후 사이, 평년값으로 읽는 10월
  3. 3[속보] 재커라이어, 나흘 만에 경질.. ‘역대 최단 기간’ 백악관 대변인
  4. 4‘부산살이’ 한 달 된 부캉이…주말 북항 친수공원 인파 몰려
  5. 5[속보] 추미애 “순직 소방관께 깊은 애도, 근무 환경 살피겠다”
  6. 6부산·울산·경남 가끔 구름 많다가 밤부터 흐려져
  7. 7제자 성추행한 초등 교사에 기부금 전달한 전현직 교사 '불구속 송치'
  8. 8부천 공장 화재 순직 소방관 장례 '경기도청장'으로 엄수
  9. 9"통합 앞둔 발전5사, '8020억 자회사 부채' 승계계획 전무"
  10. 10부산 주유소 휘발유 평균가 ℓ당 1838.3원… 전주보다 1.2원 ↓
  1. 1[속보] 추미애 '소방 재정 빨대' 발언 사과…“폄훼 의도 없어”
  2. 2김민석, '재정 빨대' 발언 사과... "추미애에게도 사과 요청했다"
  3. 3국힘, 秋 ‘재정 빨대’ 발언 사과에 “‘사과 바라시니까’…끝까지 오만”
  4. 4[정가 인&아웃] 지역현안 해결사 이헌승 국힘 부산 국회의원, 국제신문 회생에도 팔 걷어
  5. 5[속보] 김민석 "'조희대 탄핵 추진' 논의 공식화"
  6. 6이 대통령 "부마항쟁과 5·18, 헌법 담아내야" 국회에 개헌 논의 촉구 (종합)
  7. 7이헌승 "국제신문 실질적 대주주 조사 미흡" 질타에 부산노동청장 "다음주 면담"
  8. 8北, 잠수함발사 전략순항미사일 2종 시험발사(종합)
  9. 9李대통령 지지율 39%, 하락세 멈췄다…민주 36% 국힘 27%
  10. 10李대통령 “부마항쟁과 5·18 헌법 수록 개헌, 국회가 나서달라”
  1. 1"국민연금 한 번도 못 낸 청년 21만명…10명 중 9명은 '실직'"
  2. 2"통합 앞둔 발전5사, '8020억 자회사 부채' 승계계획 전무"
  3. 3부산 주유소 휘발유 평균가 ℓ당 1838.3원… 전주보다 1.2원 ↓
  4. 4부산 이전 1차 공공기관 4곳, 수도권에 여전히 495명 잔류
  5. 5부산TP 수장 중기부 승인…신임 기관장들 내주 취임
  6. 67.5% 폭락 ‘녹아내린 코스피’…7000서 7일 만에 5500으로(종합)
  7. 7누리호 탄 군집위성, 발사 14시간 만에 첫 지구 촬영 성공
  8. 8부산 9월 취업자 9000명 늘었지만…'경제허리' 40·50대 3만명↓
  9. 9‘신뢰 시그널’ 없는 증시…외인 이달만 18조 투매
  10. 1040돌 수산무역협회도 부산시대 연다
  1. 1[날씨칼럼] 날씨와 기후 사이, 평년값으로 읽는 10월
  2. 2‘부산살이’ 한 달 된 부캉이…주말 북항 친수공원 인파 몰려
  3. 3[속보] 추미애 “순직 소방관께 깊은 애도, 근무 환경 살피겠다”
  4. 4부산·울산·경남 가끔 구름 많다가 밤부터 흐려져
  5. 5제자 성추행한 초등 교사에 기부금 전달한 전현직 교사 '불구속 송치'
  6. 6부천 공장 화재 순직 소방관 장례 '경기도청장'으로 엄수
  7. 7"뉴스거리 만들려 범행" 인천 흉기난동범 최충락 주거지 압수수색
  8. 8통영서 단체 수영하던 50대, 1.8㎞ 표류…해경 구조
  9. 9광주서 승합차·시내버스·오토바이 추돌…2명 경상
  10. 10이태원 참사 유족, 4주기 앞두고 진상규명 촉구…"책임자 처벌" 외치기도
  1. 1김도영의 KIA냐, 오스틴의 LG냐
  2. 2득점은 킹, 리바운드는 롱…KCC 살릴 ‘믿을맨’ 찾았다
  3. 3자금 숨통 틔웠다…LIV골프 살아날까
  4. 4[뭐라노] 롯데, 이젠 성찰할 때
  5. 5프로야구 역대급 흥행에도 쪼그라든 ‘거인 팬심’
  6. 6인종차별 당한 엄지성…英 경찰 수사
  7. 7거인 3년 연속 7위…레이예스·한동희는 날았다
  8. 8황성빈은 첫 도루왕…끝까지 뜨거웠던 타이틀 경쟁
  9. 9한화, 새 사령탑에 류지현…3년 20억원
  10. 103년 無가을로 계약 만료…김태형 감독 운명은?
우리은행
커피도시 부산 '카페 열전'
커피향 가득한 미래 작가들 ‘사랑방’
600조 SMR시장 부산이 선점한다
SMR 인허가 심사기준 2032년께 마련? 골든타임 놓칠판
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내