2017년 자동차 기술 키워드

미래를 위한 기술개발의 방향성

자동차의 기술 개발이 전환점에 접어들었다. 환경∙안전 규제 강화와 함께, 자율주행의 경쟁 격화, 커넥티드카에 대한 대응 등, 자동차 기술 개발 대상이 다방면으로 확산되고 있기 때문이다. 자동차회사가 2017년에 실용화하는 기술을 전망함으로써, 자동차의 진화 방향성을 찾아본다.

Part 1. 중요한 고비를 맞고 있는 기술개발
공통화와 첨단성으로 나누어

자동차 개발 현장의 부하가 높아지고 있다. 환경∙안전 규제에 대한 대응과 함께, 자율주행이나 커넥티드 등 개발 범위가 지나치게 확대되고 있기 때문이다. 그러나 2017년에 실용화되는 유망 기술을 살펴보면, 내일을 개척할 기술도 보이게 된다. 전동 파워트레인부터 바디∙정보계, 차체의 각 분야에 주목해야 할 기술이 있다. 

2017년, 자동차의 기술개발은 하나의 고비를 맞이하고 있다. 환경∙안정 규제에 대한 대응과 함께, 자율주행이나 전동화와 같은 차세대 자동차의 개발, 기존 엔진차량의 개량 등, 최근에 대응 범위가 급격하게 확대되고 있다. 그럼에도 불구하고 미래 경쟁력의 유지∙증대를 위해 그들의 개발을 가속시키지 않으면 안 되는 시기에 들어섰기 때문이다. 게다가 한정된 리소스로 그것을 실행해야만 한다.

Star Shot 프로젝트 

7년 전에 지구로부터 발사된 우주 돛단배「이카로스: IKAROS - Interplanetary Kite craft Accelerates by Radiation of the Sun」)는 태양열 돛으로 태양광을 받아 가속하며 행성 사이의 우주 공간을 지금도 지속적으로 항해하고 있다.

태양계에서 가장 근접해 있는 알파 센타우리 행성계에 초소형 우주선「StarChip」의 대선단을 보내겠다는「Breakthrough Starshot」계획. 우주선 본체는 그 이름처럼 손가락으로 겨우 집을 수 있는 사이즈에 불가하지만, 그 칩 안에는 한 변이 4m의 정사각형 모양의 초박형 돛인「Light Sail」이 장착되어 있다. 돛의 한쪽 면은 반사경으로 되어 있어 지구의 기지로부터 조사되는 고강도의 레이저 광선을 받아, 그 광압(태양 복사압)을 추진력으로 이용하여 스타칩을 가속화 시킨다.

스타칩 선단은 거액의 비용이 조달됨으로써 개발도 순조롭게 추진되었기 때문에 우주에 발사되는 것은 2040년대 중반이 되지만, 그 견본이 되는 우주선이 이미 2010년에 지구를 출발하여 외계 행성 간의 우주 공간을 지금도 계속해서 빠르게 항해하고 있다. 일본의 우주항공 연구개발기구(JAXA)의 연구 그룹이 만든 우주 돛단배「이카로스」가 바로 그것이다.
 

콘크리트 타설에 24시간 소요

미국 샌프란시스코를 거점으로 하는 아피스 코어(Apis Cor)는 3D프린터를 이용한 콘크리트 주택의 현장시공을 실현했다. 당사는 3D프린터에 의한 건설기술을 개발하는 벤처 기업으로, 주택은 러시아의 스투피노에서 건설되었다. 2016년 12월에 이미 완공되었으나, 아피스 코어가 2017년 2월에 발표했으며 연면적 38㎡ 평방(12평)의 주택이 바로 그 주인공이다. 

3D프린터로 부재를 제작하여 현지에 반입해 조립한 건물 및 건설 중에 실험적으로 지은 건물은 여기저기에서 조금씩 눈에 띄기 시작했다. 그러나, 현지에서 3D프린터를 설치하여 실제의 주택을 건설한 사례는 매우 드물다.

주택 건설에는 회전축에 로봇팔을 부착한 3D프린터를 사용. 콘크리트 토출구는 로봇팔의 신축과 회전에 의해 조절이 가능하다. 토출구로부터 선(線)상태의 콘크리트를 배출하여 그것을 쌓아 올리면서 건물의 골격을 완성해 간다. 러시아에서 처음으로 건설된 주택은 동심원 모양의 디자인으로 벽면을 만들었으나, 직사각형 벽면으로도 만들 수 있다.

기업과 농업, AgriTech Summit

25일까지 도쿄 Toranomon Hills에서 개최되고 있는「AgriTech Summit」(일본경제신문사 주최)에서는, 농업(Agriculture)에 관계되는 다양한 과제를 기술(Technology)로 해결하고자 하는 스타트업(벤처기업)이 자사의 제품 및 서비스를 선전하고 있었다.

●Enowa(笑農和) : 논, 스마트폰으로 관리
「물 관리가 중요하다는 사실을 직접 체감하고 있었다」. 도야먀현에 본사를 두고 있는 Enowa의 시모무라(下村) 대표는「Paditch」를 개발한 이유를 이렇게 설명한다. 벼를 키우기 위해서는 생육단계에 따라 논의 물을 조절할 필요가 있다. 시모무라 대표의 집은 벼농사를 짓는 농가다. 용수로에서 논으로 들어가는 물의 양을 조절하기 위해 부모님은 비가 오는 날에도 논으로 향했다. 

Paditch는 가만히 앉아서 취수구를 열고 닫을 수 있는 기능이 특징이다. 가림막을 모터로 상하로 움직이게 하는 것이다. 스마트폰의 어플리케이션으로 모터를 조작한다. 센서로 논의 수위나 수온, 외부의 습도, 온도를 실시간으로 측정하여 스마트폰 화면에 표시한다. 이들 데이터에 일기예보 정보를 추가하여, 가림막을 올릴지 내릴지에 대한 정보를 알려준다. 조건을 설정해두면 개폐를 자동화할 수 있다.

JTEKT, 도요타그룹의 자동차 부품∙설비메이커

JTEKT는 도요타자동차그룹의 부품업체과 기계제조업체 2곳이 2006년에 합병하여 탄생하였다. 주력 사업인 스테어링과 베어링, 공작기계로 시너지를 발휘하기 시작하였다. 자율주행과 IoT분야에서, 합병을 통해 수집된 기술, 이른바 “서로 다른 기술의 조합”이 생겨나는 시대가 다가오고 있다.

3월 중순, 도요타자동차그룹의 부품제조업체인 JTEKT는 시작차(試作車) 하나를 본지에만 처음으로 공개하였다. 자율주행 시대에 자동차의「조작」은 어떻게 변할까? 그 일단을 볼 수 있었다.
기자는 미에현(三重県)에 위치한 JTEKT의 테스트 코스에서 닛산자동차의 북미용 인피니티「G37」을 개조한 시작차에 탑승하였다. 저속에서의 작은 회전과 고속에서의 높은 안정성을 실감할 수 있었다.

-- 전동 Power Steering에서 세계 1위 --

최근 M2M (Machine to Machine)이나 IoT(Internet of Things: 사물인터넷) 등의 키워드가 주목 받고 있다. IoT란 PC만이 아닌 스마트폰이나 가전 등의 우리 주변의 모든 물건이나 디바이스에 부착되어 보내지는 정보를, 인터넷을 통하여 활용하는 시스템이다.

본서는 IoT 시스템을 개발하여 이·활용하고자 하는 엔지니어를 대상으로, IoT를 구성하는 기술요소인 디바이스, 센서, 통신프로토콜의 기초지식(MQTT)으로부터 IoT의 활용방법까지를 해설하는 책이다

센서를 이·활용하기 위해서는, 센서에 대한 지식은 물론 하드웨어나 소프트웨어의 지식, 센서의 데이터를 분석하기 위한 지식 등, 폭넓은 지식이 필요하다. 본서에서는 IoT를 실현하기 위한 아키텍처와 센서의 종류, 센서로부터 취득 가능한 정보 등의 기초적인 지식부터 센서디바이스의 프로토타이핑에 필요한 Arduino 등의 보드의 소개와 선택방법, 센서와 접속하는 회로, 센서의 데이터분석, IoT와 스마트폰/ 웨어러블 디바이스와의 연대까지, 엔지니어가 IoT를 이·활용하기 위해 알아두어야 할 지식을 습득할 수 있다.

대용량 광 네트워크의 진화를 지원

이 글에서는, 광대역(Broadband)의 향후 발전을 지탱하는 초 대용량 공간다중방식 광통신기술을 소개한다. 본 기술에서는 광섬유 통신시스템을 구성하는 광 전송∙노드 장치, 광섬유 등에 새롭게 공간 자유도(Degree of Freedom)를 고려한 구성∙설계가 시행된다. SMF(싱글 모드 광섬유)의 물리적 한계를 극복하고, 광섬유 1심을 통해 현재의 100배 이상인 1Pbit/s를 넘는 대용량 전송과 10Pbit/s 이상의 노드스루풋 (Throughput)를 가진 차세대 광네트워크의 실현을 지향한다.

-- 대용량 광 네트워크의 발전과 기술 과제 --
최근, 인터넷을 통한 동영상, 전자 결제 등이 광범위하게 보급됨에 따라, 통신 네트워크는 우리들의 생활에 없어서는 안될 기반이 되고 있다. 모바일 통신 분야에서도 2020년을 목표로 새로운 서비스인 5G 기술 검토가 시작되었고, 10Gbit/s를 넘는 광대역, 저 지연 서비스 실현을 위한 검토도 시행되고 있다.