아우디의 미래 기술을 알려면 이 車 3대만 봐라

조창현 기자 / 기사작성 : 2018-06-22 17:38:44
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아우디A8


이달 초 열린 ‘2018 부산국제모터쇼’의 중심 화두 중 하나는 자율주행이었다. 그중에서도 몇몇 자동차회사의 진보된 기술은 관람객들의 시선을 끌기에 충분했다.

기술을 선도하는 브랜드 중의 하나는 아우디다. 아우디는 브랜드 슬로건을 ‘기술을 통한 진보(Vorsprung durch Technik)’로 내걸만큼 첨단 기술에 관심이 많은 회사다.

특히 미래 이동성(Future mobility)에 주목해 2009년부터 자율주행 기술 분야에서 발전을 거듭하고 있다. 이런 아우디가 지난해 세계 최초 레벨 3 자율주행 양산차인 ‘아우디 A8’을 선보였다. 지난해 프랑크푸르트모터쇼(IAA)에서는 레벨 4 고도 자율주행 기술을 적용된 콘셉트카 ‘일레인(Elaine)’과 레벨 5 자율주행 콘셉트카 ‘아이콘(Aicon)’을 공개하며 한발 앞선 자율 주행의 미래를 제시했다.

부산국제모터쇼에서도 아우디는 A8을 비롯해 레벨 4 수준의 자율주행 차인 ‘일레인(Elaine)’, ‘아우디 h-트론 콰트로 콘셉트’ 등 미래 이동성에 대한 장기적인 비전을 보여주는 다양한 차량을 국내 최초로 공개해 관심을 모았다.
#세계 최초 레벨 3 자율주행 양산차량 ‘아우디 A8’
그렇다면 아우디의 자율주행 기술 수준은 어디까지 와있는지 살펴보자.

지난해 7월 11일 스페인 바르셀로나에서 열린 ‘2017 아우디 서밋‘에서 최초 공개된 아우디 A8(Audi A8)은 레벨 3 수준의 자율 주행이 가능한 최초의 양산 차량이다.

아우디 AI 트래픽 잼 파일럿(Audi AI traffic jam pilot, 정체구간 자동운전)은 양방향 차로 사이에 물리적 장벽이 설치된 고속도로 정체 구간에서 최고속도 60 km/h까지 운전을 맡는다.

트래픽 잼 파일럿은 시동, 가속, 조향, 제동 등을 관리한다. 운전자는 더 이상 차에 집중할 필요가 없다. 운전자는 운전대에서 손을 떼고 TV 시청 등 다른 기능에 집중해도 된다. 정해진 한계 속도에 도달하면 시스템이 운전자를 호출해 주행 통제권을 넘겨준다.

기술적 관점에서 트래픽 잼 파일럿은 혁명적이다. 자동운전 기능이 실행되면 중앙 운전자보조 제어기(zFAS)가 센서에서 수집한 데이터를 병합해 차량 주변의 이미지를 끊임없이 생산한다. 아우디는 자동차회사 최초로 레이더 센서와 전면 카메라, 초음파 센서와 함께 레이저 스캐너를 사용한다.

A8은 지능형 대화도 가능하다. 운전자는 새로운 음성 제어를 통해 차에 적용된 다양한 기능을 활성화할 수 있으며, 도착지 정보와 미디어는 보드 조작이나 클라우드로 전달된다. 주행 중인 차량이 교통 신호나 위험 정보를 수집한 후 차량의 C2X(car-to-X) 서비스를 기반으로 공유한다.

이 외에도 ‘아우디 AI 원격 주차 파일럿(Audi AI remote parking pilot)’과 ‘아우디 AI 원격 차고 파일럿 (Audi AI remote garage pilot)’을 통해 A8은 스스로 운전해 주차 공간이나 차고로 이동하며, 운전자는 앱을 통해 실시간으로 살펴볼 수 있다. A8은 지난해 10월 독일을 시작으로 순차적으로 전 세계 시장에 출시될 계획이다.

아우디 일레인(Elaine)

# 레벨 4 수준 자율주행 비전 보여준 ‘일레인(Elaine)’
2017년 프랑크푸르트모터쇼(IAA)에서 처음 선보인 아우디의 2번째 양산 전기차 콘셉트 모델 일레인은 전신이라고 할 수 있는 e-트론 스포트백과 차체 라인, 전자 구동, 외부 라이팅을 공유한다.

일레인이 상하이오토쇼에서 공개된 아우디 e-트론 스포트백과 차별화되는 점은 보조 시스템의 한계에 도전하는 다양한 기능과 자율주행 기술이다. 아우디 AI는 향후 몇 년 내로 양산 모델로도 확장 적용될 예정이다. 후방에 설치된 진보된 zFAS 컨트롤러가 그 기반을 제공한다.

새로운 프로세서는 더 많은 컴퓨팅 역량과 범위, 정밀도 센서를 보유한다. 일레인은 고속도로 파일럿 가능을 탑재해 장거리 주행 시 운전자의 부담을 덜어준다. 신형 A8에 탑재된 트래픽 잼 파일럿의 연장 기능인 고속도로 파일럿은 대부분 국가의 최대 허용 속도 범위인 시속 60~130km의 주행 속도에서 자율주행을 지원한다.

고속도로 파일럿이 활성화되면 일레인은 스스로 차선을 변경하고, 추월한 후 원래 차선으로 돌아온다. 운전자의 개입 없이도 가능하고, 원한다면 운전자는 언제든지 개입할 수 있다.

아우디 일레인(Elaine)


일레인은 고속도로와 다차선 도심 도로를 벗어난 후에도 지속적으로 운전자를 지원한다. 사전 감지 안전 기술과 연료 효율 보조 장치 등 모든 일반적인 운전자 보조 시스템들을 탑재했으며, 이를 통해 운전자는 더 많은 시간과 안정성, 효율성 및 개별화된 주행 경험을 얻을 수 있다.

일레인은 전장 4.90m, 너비 1.98m, 높이 1.53m, 휠베이스 2.93m로 내부는 밝고 간결한 디자인이다. 기능을 구조화하고, 제어 버튼은 대폭 줄였다. 센터콘솔, 도어트림, 중앙 디스플레이 아래 위치한 대형 터치스크린들은 다양한 정보를 제공하며, 온보드 시스템과 상호작용을 가능하게 해준다.

전자 제어가 가능한 전후방 매트릭스 LED는 최고 수준의 시계를 확보해준다. 세밀한 디지털 매트릭스 프로젝터는 도로 전방에서 물체가 감지되면 라이트를 주변 환경과 소통하는 다기능 다이내믹 채널로 전환한다.

일레인에 적용된 드라이브 구성은 향후 아우디의 양산 전기차 모델들에 적용될 예정이다. 전방 액슬의 전기모터 1개와 후방 액슬의 전기모터 2개가 사륜을 구동해 고성능 쿠페를 전형적인 아우디 스타일의 콰트로로 바꿔주는 형태다. 정지 상태에서 시속 100km까지 단 4.5초 만에 도달하며, 배터리 충전 용량은 시간당 95kW다. 1회 충전으로 500km 이상을 달릴 수 있다.

아우디 h-트론 콰트로 컨셉트

#수소전기차, 아우디 h-트론 콰트로 콘셉트
‘아우디 h-트론 콰트로 콘셉트’는 아우디의 친환경적 전략을 보여주는 수소전기차다. 최대 150마력의 출력을 발휘하는 연료 전지와 순간적으로 136마력의 출력을 증가시킬 수 있는 배터리를 함께 적용했다. 약 4분이면 수소연료 주입을 완료할 수 있으며, 1회 연료 주입으로 최대 600km까지 주행할 수 있다.

이 차는 아우디와 폭스바겐의 5세대 연료 전지 기술을 채용했으며, 경량 소재를 사용해 차량의 무게를 감량했다. 60%를 상회하는 효율성을 자랑하는 연료 전지는 현재 내연기관 엔진의 효율성을 능가한다. 330개의 단위 전지로 구성된 ‘스택(stack)’은 단위 전지를 축적하는 구조를 취한다.

최대 150마력을 생성하는 연료 전지를 보완하는 소형 리튬-이온 배터리는 최적의 출력 생성을 위해 고안됐다. 무게 60kg 미만의 배터리는 승객 탑승 공간 밑에 위치한다. 시스템 토크 56.1kg.m을 발휘하는 아우디 h-트론 콰트로의 0→100km/h 가속 시간은 7초 미만이며 최고 속도는 200km/h로 제한된다.

또한 연료 전지와 고전압 배터리에서 생성되는 동력으로 2개의 전기모터가 가동되는데, 전륜 차축에 위치한 전기모터는 90kW를, 후륜 차축의 전기모터는 140kW를 생성한다. 실내 에어컨 기능을 위한 열펌프와 320W를 발전하는 대형 태양광 지붕은 연간 최대 1000km를 추가로 주행할 수 있는 에너지를 생산해 효율성을 높인다.

아우디 h트론 콰트로 콘셉트는 레이더 센서, 최신 비디오카메라, 초음파 센서와 레이저 스캐너 등 아우디가 자율주행을 위해 개발해온 모든 기술을 탑재했다. 이는 제어 장치를 통해 관리되며 중앙 운전자 보조 시스템 (zFAS)에 의해 처리된다. 제어장치는 실시간 제공되는 차량 주변 정보를 완성 모델로 컴퓨팅화해 중앙 제어장치 및 자율주행 시스템이 처리할 수 있는 정보로 변환하다.

중앙운전자보조제어장치(zFAS)

#아우디 파일럿 드라이빙 (Audi Piloted Driving)
현재 아우디가 양산을 위해 개발하고 있는 교통정체 시 자율주행 기능은 교통 혼잡 보조장치 등 아우디의 적응 주행 제어장치 시스템을 발전시킨 것이다. 이 기능은 고속도로에서 교통 혼잡 시 주행속도 0-65km/h 구간에서 운전자의 가속, 제동 및 조향 장치를 필요에 따라 보조한다. 교통 혼잡이 해소되거나 고속도로가 끝나는 등 시스템이 정한 한계에 도달하면 운전자에게 다시 운전대를 잡으라는 신호를 보내고 만일 운전자가 응하지 않으면 위험을 최소화할 수 있도록 정지 상태에 들어간다.

아우디 파일럿 드라이빙에서 뇌 역할을 하는 중앙운전자보조제어장치(zFAS)는 최첨단 고성능 프로세서를 활용해 모든 정보를 수집하고 계산하는 과정을 거쳐 교통신호를 판단한다. 레이더 시스템이 자동차 전방을 모니터링하는 동안 광각 렌즈를 부착한 비디오카메라는 차선 표시는 물론 보행자와 다른 차량이나 가드레일 같은 물체를 감지한다.

최대 12개의 초음파 센서와 4대의 카메라가 자동차 주위를 모니터링하며, 레이저 스캐너는 최대 80m 떨어진 물체에 대한 고정밀 데이터를 제공한다. 중앙 운전자 보조 제어 장치는 센서를 통해 수집된 모든 데이터를 바탕으로 주변 환경을 계산하고, 교통 상황을 상세히 설명해주며 이를 통해 차선에서 앞차의 이동 상황을 보다 조기에 감지할 수 있다.

이번 부산모터쇼에서 아우디는 고유의 미래 이동성(Future Mobility)을 향한 도전과 혁신적인 기술로 미래 자동차의 역할과 비전을 제시했다는 평가를 받았다.

조창현 기자 changhyen.cho@thedrive.co.kr

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