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지난 글에 이어 이번 글에서는 미래 자동차에 탑재되는 반도체 기술과 이들이 견인하는 기술혁신, 사회변화에 대해 알아본다.

충돌 방지, 사각지대 감지, 차선 유지, 신호 인식, 자동비상브레이크(AEB) 등의 많은 시스템이 차량의 주변 환경을 감지하고 인식하는 능력에 의존하기 때문에 시각 센서와 레이더 센서는 완전자율주행에 관련해서는 동등하게 중요한 감지 기술이다.

운전자와 탑승자를 모니터링하기 위해 차내에서 시각 센서가 사용되는 사례가 늘고 있어 편의성과 안전성이 높아지고 있다. 실제로 자율주행차에는 이런 센서가 최대 40개까지 들어갈 수 있다.

앞으로 더 많은 차량이 이미지 센서, 초음파 센서, 레이더 및 라이다를 포함하는 시스템을 보유하게 될 것이며, 보완 기술이 협력하여 모든 환경 조건에서 무결점 작동을 보장하는 센서 융합을 통해 효과, 중복성 및 견고성을 증가시킬 것이다.

파워트레인에서는 험준한 환경에서의 효율성과 신뢰성이 계속해서 핵심이 될 것이다. 단일 충전에 대한 비용과 범위가 소비자 대상으로 한 전기자동차의 성공과 밀접한 관련이 있으므로 실리콘카바이드(SiC)와 질산갈륨(GaN)은 특히 파워트레인 및 온보드 충전 시스템에서 전례 없는 수준의 효율성을 제공하는 데 중요한 역할을 하게 될 것이다.

이산형 솔루션은 잘 알려져 있는데, 메인 스위칭 IGBT/MOSFET를 관련 게이트 드라이버와 통합하는 전력통합모듈(PIM)이나 지능형전력모듈(IPM)과 같은 모듈 솔루션과 온도 및 전류 감지 기능은 상당한 시스템 향상을 가져올 것이다.

조명은 계속해서 진화하는 인텔리전스의 이점을 활용하게 될 것이며, LED 기반 시스템은 훨씬 더 뛰어난 기능과 운영 효율성을 제공할 것으로 보인다. 어댑티브 헤드라이트는 마주보고 오는 운전자들이 눈부시지 않도록 하는 동시에 운전자의 앞길을 지능적으로 밝혀줄 것이다.

▲ 미래의 차량에는 수십 개의 시각 센서가 탑재될 것이다.

또한, 앞으로는 LED기반 램프가 보다 선명한 방향지시를 제공하고 정지등이 제동력을 반영하도록 강도를 조절하여 도로의 안전성 강화하는 후면 조명에 집중하게 될 것이다. 완전자율주행차들은 조명을 외부 세계와 소통하는 수단으로도 활용할 것이다.

차량에서 가장 무거운 부품 중 하나는 별도의 모듈식 하위 시스템을 모두 연결하는 배선이다. 데이터 컨텐츠의 기하급수적인 증가로 인해 더 많은 전장시스템이 추가되고 있다. 데이터 속도와 볼륨이 급증함에 따라 이러한 오래된 룸(loom)은 더 무겁고, 비싸며 전체적으로 부적절해진다.

차량용네트워킹(IVN)은 모든 안전 관련 메시지가 우선적으로 지연없이 전달될 수 있을 정도로 정교하면서 데이터 전송에 필요한 대역폭을 제공할 것이다.

아울러 복잡성이 계속 증가하면서 스마트시티와 같은 주변 인프라 및 다른 차량과의 통신이 보편화됨에 따라 차량의 구조가 변화할 것이다. 이더넷이 신호 기반 통신에서 서비스 지향 아키텍처로의 전환을 촉진하는 주도적인 IVN기술이 될 가능성이 높다.

자동차와 자동차 산업은 급격하게 변화하고 성장하고 있다. 앞으로 대부분은 아닐지라도, 많은 기계 및 유압 시스템은 효율성, 안전성, 편안함을 향상시키는 전장시스템으로 대체될 것이다.

반도체는 이러한 진전에 있어 중추적인 역할을 할 것이며, 전기자동차가 등장함에 따라 반도체는 가장 중요한 자동차 부품이 될 것이다.

글 : 조셉 노타로(Joseph Notaro) / 오토모티브 전략 부사장 / 온세미컨덕터

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