"미래車, 부식·열화 패러다임 전환 필요⋯신뢰성 확보 기술 개발해야"

[아이뉴스24 김종성 기자] 미래 모빌리티로의 대전환이 속도를 내는 가운데 차량의 부식과 열화에 대한 재해석과 패러다임의 전환을 통한 신뢰성 확보가 중요하다는 지적이 나왔다.

한국자동차연구원은 10일 서울시 강남구 코엑스 스타트업 브랜치에서 '미래차 신뢰성-성능을 넘은 약속, 미래차의 신뢰성 혁신'을 주제로 '제20회 자산어보 행사'를 개최했다.

이번 행사에서는 미래차의 성능 향상과 안전성 확보에 핵심 요소로 꼽히는 신뢰성 기술의 연구개발(R&D) 현황과 미래 전망에 대해 폭넓은 논의가 이뤄졌다.

안승호 현대자동차 연구위원은 미래 모빌리티 특성에 맞는 새로운 부식·열화의 신뢰성 개념을 도입해야 한다고 강조했다.

부식은 전통적으로 차량이나 부품 표면이 녹이 스는 현상으로 취급돼 왔다. 그러나 전동화가 빠르게 진행되는 미래 모빌리티에서는 보이지 않는 부식에 대한 중요성이 더욱 커지고 있다는 지적이다. 절연체가 내·외부의 영향에 따라 화학적

·물리적 성질이 나빠지는 열화 현상도 더욱 다양해지고 있다는 설명이다.

안 연구위원은 "최근 전동화로 차량에 보이지 않는 미세한 전류가 흐르고, 이것이 전자파 노이즈로 발생하는데, 이를 보이지 않는 부식이라고 얘기한다"며 "전동화하면서 기존에는 인식하지 못했던 부식이 나타나면서, 소프트웨어 중심의 차량(SDV)으로 전환하는 미래 모빌리티에서 새로운 신뢰성 개념이 중요하다"고 말했다. 내연기관 차량과 달리 고전압, 모터, 냉각수 등 모빌리티에 있어 새로운 복잡성 인자로 인해 신뢰성 문제를 해결하는 데 더욱 어려움이 커지고 있다는 설명이다.

그는 "전동화 차량으로 가면서 전기적 접촉이 많아지고, 고전압으로 가게 되면서 잠재적 리스크가 늘고 있다"며 "전장화되다 보니까 전기적인 부식과 열화가 발생하면서 기존에는 생각하지 못했던 문제들이 나오고 있다"고 설명했다.

기존에는 하드웨어의 부식이 주로 신뢰성의 문제였다면, 지금은 인공지능(AI)을 기반으로 모빌리티가 진화하면서 고성능 컴퓨터, 고전압 배터리, 고전압 케이블 등 누설 전류 발생에 따른 문제가 발생한다"며 "열관리 때문에 여러 냉각수와 윤활유를 쓰게 되면서 모터와 베어링 같은 경우에도 윤활유 열화가 발생하며 프릭션(마찰 저항)이 발생하고, 반도체도 많이 들어가면서 여러 문제점들이 나오는 상황"이라고 말했다.

안 연구위원은 새로운 신뢰성 평가법으로 △접지부 누설전류 △전자기 신뢰성(EMR) △모터·베어링 전식 등을 제시했다. 구체적으로 누설 전류 발생에 따른 수명 예측, 시뮬레이션 기법 개발, 전동화에 따른 노이즈를 고려한 내구 수명 연구, 실차 상태에서의 전류 계측 등의 방안 등의 연구가 진행되고 있다.

안 연구위원은 "기하급수적으로 진화하는 미래 모빌리티의 신뢰성 확보를 위해서는 고장 발생의 인과 관계 파악, 고장 예지와 프로액티브(Proactive) 제어를 위한 기술 개발이 필요하다"며 "미래 모빌리티 특성에 맞게 새로운 신뢰성 개념을 도입할 필요가 있다"고 주장했다.

위신환 한국자동차연구원 신뢰성기술부문장은 "미래 모빌리티는 신구조, 신소재, 신공법을 적용한 설계 혁신으로 불확실성이 증가하고 있다"며 "설계 결함이 발생할 때 강력한 리콜을 당하거나 징벌적 손해배상의 리스크가 있기 때문에 신뢰성과 안전성을 확보하면서 혁신하는 것이 중요하다"고 강조했다.

특히 최근 전기차 캐즘(일시적 수요정체)과 포비아 현상이 내연기관차에서 전기차로 대전환하는 데 장애 요소가 되고 있는데, 신뢰성과 안전성에 대한 고객 신뢰를 확보해야 한다는 지적이다.

위 부문장은 "기존에는 기계적 고장이 주를 이뤘다면 이제는 전기적 고장이 나타나는 새로운 고장 메커니즘의 출현을 목격하고 있다"며 "열적, 전기적, 기계적 스트레스 등 매우 다양한 원인에서 고장이 발생하는 데 이를 해결하기 위한 새로운 신뢰성 접근이 필요하다"고 말했다.

진종욱 한국자동차연구원 원장은 "미래차 신뢰성 기술은 전동화, 디지털화를 중심으로 빠르게 진화하는 자동차 산업의 지속 가능한 성장과 대중 수용성 확보를 위한 최우선 과제"라며 "이 자리를 통해 산업 구성원 간의 유기적인 협력을 주도해 미래 모빌리티 산업의 내실 있는 성장 및 경쟁력 확보와 함께 사회적 신뢰를 구축할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.