CAR 트렌드

자동차, 안전이 먼저다

글. 김형준 모터트렌드 편집장

쌍용자동차가 티볼리와 티볼리 에어의 2017년형 제품을 내놓으면서 상품성을 화끈하게 보강했다. 가장 눈에 띄는 부분은 첨단 운전자보조 시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance System)으로 일컬어지는 안전 사양이다.

ADAS는 단순한 하나의 장치가 아니다. 여기엔 전방 추돌경보 시스템(FCWS, Forward Collision Warning System)과
긴급 제동보조 시스템(AEBS, Autonomous Emergency Braking System), 차선 이탈경고와 차선 유지보조 시스템(LDWS & LKAS, Lane Departure Warning System & Lane Keeping Assist System), 스마트 하이빔(HBA, High Beam Assist) 등이 포함된다.

2017년형 티볼리와 티볼리 에어에 ADAS가 마련된 것은 시사하는 바가 크다. 비단 보도자료에 적혀 있는 ‘B세그먼트 SUV 최초’ 같은 명예로운 타이틀의 얘기만이 아니다.
고급 대형 세단에서 시작한 첨단 능동적 안전(Active Safety) 기술이 마침내 대중화 단계에 이르렀다는 어떤 선언과 같기 때문이다. 물론 자동차의 안전은 능동적 안전 기술만으로 완성되지 않고 능동적 안전 역시 ADAS와 같은 첨단 기술만을 말하는 건 아니다.

안전과 능동적 안전

자동차는 시간당 수십 킬로미터에서 100여 킬로미터 이상의 속도로 움직인다는 자체로 누군가에게 큰 위협이 될 수도 있다. 이는 차에 탑승해 있는 승객과 차 외부의 다른 사람이나 사물에 모두 해당하는 얘기다. 즉 안전은 달리고 돌고 멈추는 것 이전에 먼저 확보돼야 할 자동차의 가장 중요한 기본 성능이다.
수동적 안전(Passive Safety)과 능동적 안전(Active Safety)의 구분은 간단하다. 사고가 발생한 이후에 승객과 보행자를 보호하는 기능은 수동적 안전, 사고가 발생하기 전에 미리 대처해 승객과 보행자 등의 피해를 최소화하는 기능이 능동적 안전에 속한다. 예컨대 에어백과 안전벨트, 보행자 충격흡수 보닛, 컨버터블 등에 쓰이는 팝업식 롤 오버 프로텍션 바 등은 수동적 안전에 해당한다.

충돌 에너지를 분산하고 승객을 보호하는 안전 구조의 차체 역시 수동적 안전의 핵심 기능이다. 유럽 NCAP, 미국 IIHSNHTSA 등에서 시행하는 충돌테스트는 차체 안전 구조를 설계하는 큰 기준이 된다.
쌍용자동차의 티볼리는 한국 교통안전공단에서 실시한 KNCAP에서 91.9점의 든든한 점수를 획득했다. 사고 이후의 상황에 대응하는 수동적 안전과 달리 능동적 안전의 우선 목표는 ‘충돌의 회피’다. 이는 매우 광범위한 개념이다. 도로 위의 위험 상황을 쉽게 인지할 수 있도록 하는 운전석에서의 탁 트인 시야, 차 외부에서 들려오는 다양한 소리 정보를 확인하게끔 돕는 낮은 수준의 실내 소음 설계는 물론 각종 주행 정보가 담기는 계기와 다양한 경고 심벌의 디자인도 매우 중요하다.
나아가 뛰어난 섀시 밸런스와 핸들링, 우수한 타이어 그립 성능은 승객과 보행자 등을 위기에서 구출할 궁극의 능동적 안전 성능이라고 할 수 있다.

하지만 운전자의 실력이나 자동차의 성능은 편차가 심하다. 즉 앞서 말한 전통적인 개념의 능동적 안전 성능만으로는 자동차 업계나 사람들이 기대하는 ‘완벽한 충돌의 회피’를 이루기 어렵다. 반면 디지털 기술 기반의 능동적 안전 기능은 운전자의 미흡한 조작을 보완하거나 경우에 따라서는 아예 운전자 대신 충돌 회피 조치를 취해 사고 가능성을 최소한으로 줄인다. 2017년형 티볼리와 티볼리 에어에 담긴 첨단 운전자보조 시스템이 최근 급부상하는 까닭이다.

진화하는 레이더 시스템

능동적 안전 기술이 발동되려면 먼저 사고 가능성을 ‘예측’해야 한다. 그리고 자동차에는 이미 상황을 인지하고 사고 가능성을 판단할 수 있는 능력이 탑재돼 있다. 바퀴의 회전속도를 계산하거나 스티어링의 꺾임 정도, 중력가속도의 수준, 가속 페달과 브레이크 페달이 눌린 정도 등을 체크하는 센서가 대표적이다. 이들 센서가 얻은 정보는 ECU가 취합해 분석한 다음 제동력을 보태거나 엔진 출력을 떨어뜨리는 등의 조치로 이어진다.

ABSTCS를 통합하는 전자식주행안정장치(ESP)의 기능이다. 최근의 능동적 안전 기술은 보다 복잡하고 정교해졌다. 핵심은 전파와 카메라다. 이들 장비가 하는 역할은 차내에 있는 기존 센서와 다르지 않다. 예측하기 위한 관찰이다. 상황을 보다 정확하게 관찰하기 위해 새로운 장비가 더해진 셈이다. 전파는 레이더 시스템을 뜻한다. 이 장치는 차 주변의 물체를 감지하고 추적한다. 신호를 분석해 물체가 차와 지나치게 가깝거나 속도가 너무 빨라 부딪힐 것으로 예측되면 운전자에게 추돌 가능성이 있음을 경고한다. 여기까지는 전후방 주차센서의 범주에서 크게 벗어나지 않는다.

최근의 발전된 레이더 시스템은 한발 더 나아간다. 시스템의 경고에도 불구하고 운전자가 사고를 회피할 움직임을 보이지 않으면 ESP의 개입을 유도한다. 알아서 제동을 하거나 스티어링 등을 제어해 회피 기동을 하는 것이다. 과거와 달리 도로 전반의 상황을 주도면밀히 살펴야 하기 때문에 레이더의 종류도 다양하다.

카메라,
ADAS 시스템의 핵심

카메라의 역할도 레이더 시스템과 다르지 않다. 레이더가 물체와의 거리를 통해 위험을 감지한다면 카메라는 렌즈로 직접 포착한 이미지를 분석해 사고 위험을 줄여나간다는 점이 다를 뿐이다. 안전한 주차를 위한 후방 카메라나 교차로의 사각지대를 비추는 좌우 전측방 카메라도 이런 부류지만 ADAS와 같은 최근의 능동적 안전 장비는 운전자에게 보여주기 위함보다는 차 주변 상황의 파악을 위한 목적이 더 크다. 그래서 이 같은 카메라 기반 감지 시스템은 일반적으로 윈드실드에서 가장 높은 위치에 달린다. 도로를 가장 폭넓게 확인할 수 있기 때문이다.

카메라로 포착한 이미지는 최신 분석 프로그램을 통해 디지털 데이터로 변환되고 시스템 내 컴퓨터는 그 데이터를 통해 전방의 물체가 자동차인지, 표지판인지, 혹은 차선이거나 보행자인지 등을 가늠한다. 차량 수준에 따라 카메라 하나만 달리거나 단거리와 중장거리용의 스테레오 카메라가 달린다. 물론 인식할 수 있는 물체의 종류나 탐지 거리는 스테레오 카메라 쪽이 훨씬 뛰어나다.
사각지대 감지(레이더)나 차선이탈 경고(카메라)처럼 둘 중 하나의 정보만 활용하는 기능도 있지만 레이더와 카메라 기반 시스템은 대체로 상호보완의 관계다. 레이더가 가늠하고 카메라가 확증하는 과정을 통해 도로 전반의 상황을 한층 정밀하게 파악한다고 이해하면 된다.

예컨대 앞차와의 거리를 유지하며 일정 속도로 달리는 어댑티브 크루즈 컨트롤은 카메라 기반 시스템의 차선 인식 기능을 통해 굽어 있는 도로에서도 차선을 벗어나지 않고 달리게끔(LDWS & LKAS) 도울 수 있다. 주행 전방에 있는 차량이나 보행자 혹은 자전거 등과 부딪힐 것으로 예상될 경우 경고를 하거나 자동 제동까지 하는 전방 추돌경고 시스템(FCWS)과 보행자 감지(Pedestrian Detection)과 같은 기능도 레이더와 카메라의 통합 제어를 기반으로 한다.

능동적 안전 기술에 대한 관심이 부쩍 뜨거워진 것은 한 발 앞으로 성큼 다가온 자율주행 시대에 대한 기대감 때문이기도 하다.
최근 선보인 고속도로 주행지원 시스템이나 도심지 주행지원(Traffic Jam Assist) 장치 등은 고속도로 또는 시내도로에서 차간거리와 주행속도를 일정하게 유지하는 데 그치지 않고 굽은 도로를 따라 달리거나 완전히 멈췄다가 다시 출발하는 등 완전 자율주행에 가까운 솜씨를 뽐내고 있다.
모듈화된 통합 시스템이기 때문에 여기엔 기존의 긴급제동 기능 외에 교차로 통행 인식이나 충돌회피 조향 어시스트 등의 발전된 기술까지가 포함된다. 자율주행 기술을 통해 사고 제로(Zero Accident)의 시대를 열겠다는 자동차 제조사들의 선언적 다짐이 잇따르는 배경이기도 하다. 자동차에 있어선 안전이 먼저다(Safety First). 예나 지금이나, 하물며 다가올 미래에 역시.

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