신뢰성과 성능, 안전을 보장하기 위한 최소한의 마지노선
계측기 분야의 가장 큰 시장은 자동차 산업으로 최근에는 그 비중이 한층 더 커지고 있다. 이유는 바로 전기차, 그리고 자율주행과 같은 자동차 분야의 새 로운 패러다임 때문이다. 향후 ADAS 등 의 운전보조 기능이 자율주행으로 발전하면서 또 한번의 격변기도 예상된다. 새로운 시장이 열리면서 자동차 산업에서 계측기의 역할이 더욱 중요해 지고 있다. [편집자주]
[테크월드뉴스=신동윤 기자] 계측기는 제품 개발과 생산 라인에서 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 일반 소비자들은 이런 계측기의 중요성에 대해 간과하는 경우가 많지만, 제품을 안전하게, 제 기능을 제대로 활용하며 사용하기 위해서는 이런 계측기의 역할을 간과할 수 없다.
특히 최근 자동차는 전자제품이라고 해도 과언이 아닐 정도로 각종 전자 부품의 집합체가 되고 있다. 전기자동차로 넘어오면 이런 흐름은 더욱 강조된다.
ADAS를 위한 수많은 센서와 연산장치, 그리고 이들을 연결하는 네트워킹, 편의를 위한 다양한 옵션들이 추가되면서 자동차는 점차 전자기기화 하고 있으며, 심지어 전기자동차로 넘어오면, 이제는 완전한 전자기기라고 해도 과언이 아닌 수준에 이르고 있다.
이런 환경의 변화로 인해 자동차 산업에서 계측기가 차지하는 부분은 점차 커지고 있으며, 관련된 기술도 급격한 발전을 이루고 있다. 특히 머신비전이나 딥러닝과 같은 새로운 기술이 계측기 분야에 적용되면서 제품의 생산 수율을 개선하거나 완성도를 높이는 데 일조하고 있다.
다양한 시도 이뤄지고 있는 자동차 시장
최근 자동차 분야에서 계측기가 더욱 중요시되는 이유 중 하나는, 자동차 산업의 패러다임이 변화하는 변곡점에 위치해 있기 때문이다. 우리는 내연기관 자동차가 처음 등장한 이후 지난 130여년 동안 유지돼 온 근본적인 구조가 완전히 바뀌는 시기를 목격하고 있는 것이다.
이런 기술 패러다임의 변환기에는 수많은 시도와 실패, 그리고 새로운 플레이어의 등장 등 기술의 변화와 함께 시장의 변화까지 같이 진행되는 혼돈의 시기를 겪을 수밖에 없다.
제조업체 입장에서는 시장의 변화에 빠르게 대응하고 새로운 기술을 도입, 적용하는 과정에서 수많은 새로운 시도, 그리고 타임투마켓(Time-to-Market) 전략이 필요하다.
하지만 자동차는 이런 새로운 시도를 주먹구구식으로 하기에는 너무나 비싸고 위험한 제품이다. 물론 정부나 기관에서 각종 안전 규제를 통해 자동차에 대한 최소한의 안전성을 확보하려고 노력하고 있지만, 새로운 시도는 항상 위험을 수반할 수밖에 없다.
여기서 위험을 최소화하고 각종 규제와 규정을 준수하면서, 빠르게 시장에 진출할 수 있게 해 주는 것이 바로 계측기의 역할이다.
계측기는 제품의 설계 단계에서부터 생산에 이르는 전 과정에서 제품의 품질을 보증하기 위한 기술로 활용된다. 특히 아직 명확한 표준화가 이뤄지지 않고 각 제조업체마다 개별적인 기술을 도입해 사용하고 있는 전기자동차의 경우, 각계측기 또한 관련 업체들의 요구에 맞춰 새로운 시도를 해야 하는 상황에 처해 있다.
배터리, 네트워크 분야에 대한 관심도 증가
예를 들어 배터리만 해도 일반적으로 많이 사용하고 있는 전기자동차용 배터리는 리튬이온이 자리잡고 있지만, 양극제, 음극제, 분리막, 전해액 등의 요소는 각 배터리업체마다 서로 다른 소재와 공정으로 만들고 있기 때문에, 계측기에서는 각각의 차이점에 대해 이해해야 한다.
또한 각형, 원통형, 파우치형 등의 서로 다른 형태, 심지어 리튬인산철 배터리나 전고체 배터리 등 완전히 다른 방식의 배터리들도 전기자동차용으로 시도되고 있어, 하나의 표준화된 프로세스로는 제대로 계측할 수 없다. 따라서 시시각각 변화하는 환경에 빠르게 대응하기 위한 적응성과 유연성, 확장성이 매우 중요한 요인이 되고 있다.
자동차의 네트워킹 부분 또한 마찬가지다. 과거 CAN(Controller Area Network)이나 LIN(Local Interconnect Network)와 같은 네트워킹 기술에 차량 내 네트워킹에 사용돼 왔지만, 최신 자동차들은 약 30여종 200여개의 센서가 사용되고 있다.
센서들로부터 수집된 데이터를 모아서 처리하고, 이를 다시 조향과 구동 부분에 적용하기 위해서는 높은 신뢰성을 제공하면서도 빠르게 대용량의 데이터를 전송하기 위한 네트워킹 기술이 필요하다.
더구나 최근에는 OTA(Over-The-Air)와 같은 무선 연결을 통해 차량의 기능이나 소프트웨어를 업데이트 하거나, 방지, 원격 제어하기 위해 LTE나 5G 연결을 지원하는 경우가 증가하고 있다.
과거와 같이 차량내 유선 연결만이 아닌, 외부 네트워크와의 무선 연결까지 이뤄지는 등 차량의 네트워크 환경이 갈수록 복잡하고 다양화되고 있는 것이다. 이외에도 과거의 아날로그 대시보드는 디지털 클러스터로 변화하고 있으며, 이 또한 높은 신뢰도의 네트워킹을 요구하고 있다
이런 차량내 네트워킹의 신뢰성과 성능을 검증하기 위한 방법으로 계측기가 활용되고 있다. 전기차 배터리와 마찬가지로, 이런 차량내 네트워킹 또한 ADAS, 디지털 클러스터 등 변화의 한 복판에 있어, 계측기의 역할이 점점 커지고 있는 상황이다.
아직도 많은 기회 남아있는 자동차용 계측기 시장
이런 시장 상황을 반영하듯, 전세계 산업 계측 시장에서 자동차가 차지하는 비중은 매우 크다. 마켓앤마켓(MarketsandMarkets)이 2018년 발표한 계측기 시장 규모 관련 자료를 보면, 전세계 산업 계측 시장은 2018년 96억 2000만 달러에서 연평균 성장률 6.2%로 증가해 2023년에는 129억 7000만 달러에 이를 것으로 전망했다. 이 보고서에서 특히 주목해야 할 부분은 자동차 시장의 규모와 성장세다.
2018년 자동차 분야에서의 계측기 시장 규모가 39억 2260만 달러에 달하고 있으며, 전체 계측기 시장 평균 성장률을 상회하는 연평균 6.5%의 성장을 지속해 2023년에는 43억 930만 달러에 이를 것으로 전망하고 있다. 전체 시장에서 자동차 계측기 부분이 차지하는 비중도 2018년 40.8%에서 2023년 41.5%로 소폭 성장할 것으로 예상되고 있다.
이는 자동차 시장에서 계측기가 차지하고 있는 비중이 이미 결코 작지 않지만, 향후 더 많은 기회가 있다는 것을 보여주는 것이라고 할 수 있다.
향후 자동차 시장은 전기차와 자율주행 등이 새롭게 등장하면서 격변의 시대를 예고하고 있다. 자동차 제조업체와 부품 공급업체들은 저마다 관련 기술을 쏟아내고 있으며, 빠르게 새로운 기술이 과거의 기술을 대체해 나가고 있는 상황이다.
이런 상황에서 관련 기업들에게 가장 큰 관심사는 누구보다 빠르게 새로운 시장을 선점하는 것이며, 그러면서도 안전이나 성능과 관련된 문제가 발생하지 않아야 하는 이율배반적인 상황에 맞닥뜨리고 있다.
배터리와 전장 관련된 부분의 문제를 파악하고 해결하기 위한 계측기의 유효성이 이런 부분에서 점점 두드러지고 있으며, 자동차의 전자제품화가 진행되면 진행될수록 자동차 산업에서 계측기의 중요성은 점점 더 높아갈 것이다.
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