현대기아차, 최적 기어 미리 예측해 변속하는 스마트 시스템 개발

현대자동차와 기아자동차가 20일 전방 도로 형상과 교통 상황을 차량이 스스로 파악하고 그에 따라 최적의 기어 단수로 미리 변속해주는 전방 예측형 ‘ICT 커넥티드 변속 시스템’을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. 현대차·기아차는 향후 나올 신차에 이 기술을 적용할 계획이다.

기존에도 ‘스마트 드라이브 모드’와 같이 운전자의 성향에 따라 변속 모드를 자동으로 변경하는 기술은 현대차·기아차 모델에 대부분 적용되고 있었지만 ‘ICT 커넥티드 변속 시스템’처럼 도로와 교통 상황에 맞춰 자동 변속해주는 기술은 처음이다.

‘ICT 커넥티드 변속 시스템’은 도로의 3차원 정밀 지도가 탑재된 3D 내비게이션과 스마트 크루즈 컨트롤을 위한 카메라, 레이더 등 각종 ICT 기기들이 보내는 신호를 지능화된 소프트웨어로 종합해 변속기를 제어하는 원리로 구동되며 시스템 개발 과정에서 약 40건의 핵심 특허가 국내외에 출원됐다.

이 기술은 다양한 기기를 통한 정보를 수집하는 것으로부터 시작하는데 △3D 내비게이션의 도로 높낮이와 곡률, 도로 종류, 돌발상황 등의 정보 △전방 레이더의 차량 간 거리와 상대 차량의 속도 정보 △전방 카메라의 차선과 시각 정보 등이 TCU(변속 제어 장치, Transmission Control Unit)로 전송된다.

신호를 받은 TCU는 인공지능 알고리즘을 통해 실시간 주행 상황에 맞는 최적의 변속 시나리오를 예측하고 그 결과에 따라 변속기의 기어를 적절하게 변경한다. 예를 들어 비교적 긴 관성 주행이 예상되는 경우에는 변속기를 일시적인 중립 상태로 전환함으로써 연료소비효율(연비)을 향상시킨다.

현대차·기아차가 ‘ICT 커넥티드 변속 시스템’을 적용한 차량을 굴곡이 심한 실제 도로에서 테스트 한 결과 기존 차량에 비해 코너링에서의 변속 빈도가 약 43% 줄어드는 것을 확인했으며 이에 따라 브레이크 조작 빈도 역시 약 11% 줄어들어 운전 피로도가 개선되는 효과가 있었다.

또한 고속도로에 진입하기 위해 급가속을 해야 할 경우 고속도로 합류 위치에서 주행 모드가 자동으로 Sport 모드로 전환돼 고속도로의 교통 흐름에 합류하기 수월했으며 고속도로에 들어선 뒤에는 원래의 주행 모드로 자동 복귀돼 안전하고 효율적인 운전을 가능하게 했다.

이 밖에도 전방의 과속 방지턱, 내리막 경사로, 도로의 제한속도 변경 위치 등을 차량이 스스로 판단해 가속 페달에서 발을 떼면 자동으로 엔진 브레이크가 작동했으며 앞 차와의 거리가 가까워지거나 멀어지는 경우 이것을 전방 레이더로 감지해 변속기가 자동으로 조정됨으로써 운전 감이 개선됐다.

실제로 현대차·기아차 남양연구소를 출발해 서울 서초구 양재동 본사까지 시범 주행하는 동안 약 31%의 빈도로 전방 예측 변속 모드가 작동해 운전 감이 확연히 개선되는 효과가 나타났다.

이 기술은 나날이 발전하고 있는 자율주행 기술과도 궤적을 같이 한다. ‘ICT 커넥티드 변속 시스템’은 운전자가 미처 알지 못하는 도로 상황을 미리 파악해 차량을 최적의 상태로 준비해주기 때문에 자율주행 시대에서도 연비 향상과 안정적인 운전 감을 동시에 제공할 수 있다.

현대차·기아차는 향후 ‘ICT 커넥티드 변속 시스템’이 LTE 또는 5G 통신을 기반으로 신호등과도 통신할 수 있도록 하고 운전자의 성향을 파악해 이를 변속 제어에 반영하는 등 더욱 지능화된 변속 기술로 발전시켜 나갈 계획이다.

현대차·기아차 지능화구동제어리서치랩 전병욱 연구위원은 “자동차가 단순한 이동수단을 넘어 스마트 모빌리티로 진화하고 있다”며 “파워트레인과 같이 전통적인 자동차 분야도 ICT 및 인공지능 기술과 접목하는 노력을 통해 스마트 모빌리티에 최적화된 첨단기술로 자리매김하고 있다”고 말했다.