산업기술/제조/경영

Nikkei Monozukuri_2020.1 Report (p34-35)
(Nikkei XTECH_20.12.1)

자율주행 '레벨4'에 대응하는 타이어 원격 감시
스미토모고무공업이 실증실험 진행

스미토모고무공업이 ‘자율주행 시대’를 앞두고 기술을 축적하고 있다. 특정의 환경∙조건 하에서 완전 자율주행하는 ‘레벨4’에 대응한 타이어의 원격감시시스템을 개발, 실증실험 단계에 들어섰다. 차세대 교통서비스 ‘MaaS’용 차량에 적용하는 것을 염두에 두고 있다. 운전자가 없는 자율주행 버스 등에서 타이어의 트러블을 즉시 감지한다. 수리 담당자를 현장에 급파해 차량의 가동 정지 시간을 최단으로 억제하는 시스템이다. 타이어의 판매에 그치는 것이 아니라 서비스와의 조합을 통해 부가가치를 높인다.

20년 11월 11일부터 이틀간. 기후시의 시가지에서 개최되는 교통이벤트에 맞춰서 1대의 자율주행 버스가 완만하게 주행했다. ‘자율주행 실증실험’이라는 라벨을 앞 유리에 부착한 자율주행 버스. 이를 전개한 것은 군마대학의 차세대 모빌리티 사회실장연구팀이다. 스미토모고무와는 공동연구자의 관계다. 레벨4를 고려한 실증실험이지만 안전성을 고려해 운전자가 착석하는 ‘레벨2’ 상당의 상태에서 주행했다.

타이어의 상태를 파악하기 위해, 각 타이어에 탑재한 TPMS(Tire Pressure Monitoring System, 타이어 공기압 감시시스템)로 내부 공기압을 상시 계측한다. 수집한 데이터는 관제소로 보내진다. 공기압이 기준치에서 벗어나면 고장에 가깝거나 혹은 고장이 난 상태로 판단한다. 관제소에서 타이어 정비소로 자동으로 연락이 가고, 정비소는 수리 담당자를 현장에 급파해 타이어 교환 등의 처치를 한다.

원격감시시스템과 차량은 연계되어 있어 차량의 주행 상태나 위치정보도 알 수 있다. 공기압에 이상이 발생한 경우에 차량은 자동 정지해서 안전을 확보한다. 이 실증실험에서는 타이어에 문제가 발생했을 때의 대응 방법을 확인하기 위해 시가지에서 운행 도중에 모의 펑크를 발생시켰다. 원격감시시스템이 정상으로 가동되는지 확인하면서 과제를 찾아내고 있었다.

-- 무인운전이 약점으로 --
실증실험을 통해 가시화된 것은 무인운전 주행이 가능한 레벨4 특유의 과제다. 예를 들면 차량을 정지시킬 때다. 무인운전의 경우는 타이어 수리나 교환에 필요한 사이드 브레이크의 조작이 불가능하다. 원격시스템과 차량의 제어 기능을 연계시키거나, 수리 담당자가 차량에 탑승해 조작하는 방법을 상정하고 있지만 이들 방법은 안전을 담보하기 어렵다.

운용 면에서의 과제도 있다. “수리 담당자는 타이어 이외에 자율주행 차량에 대한 다양한 지식이 필요해진다”(스미토모고무의 기술자). 전용 개발한 태블릿 단말용 앱의 기능을 높임으로써 수리 담당자의 부담을 줄여 나간다.

또한 자율주행 차량의 고장 원인은 타이어만이 아니다. 예를 들면, 상용차업체인 이스즈자동차의 기술자는 “(내연기관 상용차의 경우) 고장의 70%가 엔진이나 변속기, 배기가스의 후처리 장치에서 기인하는 것이다”라고 말한다.

이러한 과제에 대해, 상용차업체는 차량의 원격감시서비스에서 앞서고 있다. 이스즈자동차의 경우는 부품의 고장을 예지해서 알리고, 차량의 현재 위치에 가까운 서비스 거점에서 정비나 교환을 받을 수 있도록 하는 커넥티드 서비스 ‘프레이즘(PREISM)’을 전개 중이다. 상용차업체의 커넥티드 서비스에 스미토모고무의 타이어 원격감시시스템을 조합한다면 차량의 가동 정지를 더욱 줄일 수 있는 가능성은 높다.

-- 21년에 TPMS를 자율주행 차량에 --
타이어의 원격감시에서 기술의 핵심이 되는 것은 공기압을 판독하는 TPMS다. 스미토모고무는 21년을 목표로 자율주행 차에 대한 TPMS 적용을 시작할 생각이다. 타이어 정비소를 포함한 메인터넌스 서비스 체제는 앞으로 협의해 나간다.

또한 이스즈자동차는 실증실험에서 사용한 타이어에 장착하는 ‘직접식’ TPMS 이외에, 기기를 추가할 필요가 없는 ‘간접식’ TPMS 기술도 보유하고 있다. 직접식은 공기압을 절대치로서 계측할 수 있고, 근거리 무선통신 ‘블루투스’를 사용하기 때문에 다른 시스템과 데이터를 연계하기 쉽다는 특징이 있다. 한편 간접식은 비용 경쟁력이 강점이다. 직접식보다 수 10% 저렴해서 자동차업체에 공급할 수 있을 것으로 보인다. 또한 센서의 배터리 방전이 없어 타이어 내부에서 센서가 고장 나 통신이 끊길 우려도 없다.

현재 스미토모고무는 간접식을 축으로 기술 향상을 도모하고 있다. 공기압 정보에, 노면 상태나 하중 등을 추정하는 기능을 추가한 ‘SENSING CORE’라는 기술이다. 그러나 SENSING CORE는 차량의 ECU(전자체어유닛)에 시스템을 내장해야 한다. 실증실험에서 사용한 직접식 시스템이 차량에 관계없이 적용하기 쉽다. 때문에 간접식과 직접식을 함께 개발하고 있다고 한다. 쌍방의 장점을 활용한 비즈니스 모델을 검토해 나간다.

앞으로 기대하는 것이 MaaS의 보급이다. 특히 레벨4의 자율주행 차는 MaaS와의 궁합이 좋다고 생각할 수 있다. 예를 들면 도요타자동차의 자율주행 EV(전기자동차) 버스 ‘e-Palette’은 MaaS 전용으로 개발한 레벨4 상당의 차량이다. 코로나19로 인해 21년 여름으로 미뤄진 도쿄올림픽∙패럴림픽에서 실용화를 전망하고 있다.

운전자가 필요 없게 되면 인건비를 억제할 수 있다. 운전석 공간은 승차자를 위해 사용할 수 있다. 특정의 환경∙조건 하에서의 자율주행이므로 주행 범위나 경로가 경해져 있는 경우가 많아 안전 확보가 쉽다.

MaaS 관련 시장도 확대되고 있다. 시장조사 회사인 후지경제의 예측에 따르면, MaaS의 국내 시장 규모는 30년에 약 2.5조엔이 될 전망이다. 이는 19년 대비 1.9배 규모다. 차량공유나 배차 서비스가 시장을 견인할 것이라고 한다. 관련 시장의 확대와 함께, 차량의 가동 정지를 최단 시간으로 억제하는 스미토모고무의 시스템은 앞으로 관련 문의가 증가할 것으로 보인다.

 -- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei XTECH] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.