자동차, 이젠 기계장치가 아니라 전자장치로 불러라! 첨단 IT기술의 집합체 ‘SMART CAR’

SPECIAL FEATURE - 차량IT, 기술혁신의 중심에 서다

자동차, 이젠 기계장치가 아니라 전자장치로 불러라!
첨단 IT기술의 집합체 'SMART CAR'

기존 자동차 산업은 안전성과 편리성을 추구하는 소비자의 욕구에 부응하여 기계 장치에서 전자 장치로 변화하고 있다. 최근 IT 기술과 산업간 융합이 활발한 가운데 자동차 IT부문에도 각종 첨단 IT 기술이 접목되면서 운전자의 안전 및 편의성을 증대시킬 수 있는 스마트카(Smart Car) 로 진화하고 있다.

스마트카는 인포테인먼트와 텔레매틱스 뿐만 아니라 전기 전자 시스템이 합쳐진 자동차로 사고 예방을 위한 첨단 센서와 컴퓨팅 기술, 차량 주행관리 기술 및 음성 인식 기술 등이 있다. 이에 본 고에서는 스마트카에 적용되는 첨단 IT 기술에 대해 살펴보고자 한다.

한태만 책임연구원
ETRI 자동차IT융합연구실

LTE

LTE(Long Term Evolution)는 3G 이동통신 표준에서 진화한 기술로 미래의 요구에 대응해 3GPP에서 규정 및 개발하고 있는 차세대 이동통신 기술이다. LTE는 3G 기술에 비해 전송속도 및 효율성이 대폭 증가되어 네트워크 성능 개선 및 전송 지연을 최소화한다. LTE와 M2M(Machine To Machine) 간 시너지를 극대화할 수 있는 커넥티드카(Connected Car) 서비스는 자동차에 LTE 기반 브로드밴드 서비스를 도입해 카2.0 시대를 선도하기 위한 `LTE 커넥티드카`가 추진되고 있다. 텔레매틱스 서비스뿐 아니라 클라우드 기반 음악, 영화 콘텐츠 스트리밍, 개인 DVR 콘텐츠 액세스 서비스 등을 제공한다.

2011년 2월 GM은 모토로라와 제휴해 4G 기술이 적용된 텔레매틱스 '온스타'(OnStar) 서비스를 제공하고 있다. 이 서비스는 차량 도난이 신고되면 GPS를 활용해 온스타 센서가 스스로 엔진 출력을 줄이고 시동이 걸리는 것을 막아주며, 차량위치 확인, 타이어 공기압과 오일 상태 등을 파악할 수 있다. 또 스마트폰을 활용해 시동을 걸거나 배터리 충전상태를 확인하는 등 24시간, 365일 차량을 원격 조종할 수 있고, 버튼 하나로 상담원의 길 안내도 받을 수 있다.
아우디는 '2012 CES'에서 4G LTE 통신이 가능한 뉴 A3 차량을 선보였는데, 3G와 4G 모두를 지원하는 퀄컴사의 2세대 고비 멀티 모드 칩 셋(MDM9215)이 탑재되었다. 초당 데이터 전송속도는 10MB이며 와이파이 핫스팟 기능도 제공되어 인터넷 라디오와 웹 접속, 실시간 교통상황을 제공받는다.

닛산은 일본 전자전시회 'CEATEC 2012'에서 자동 운전 자동차를 선 보였는데, 이는 컨셉카 단계로 4G LTE와 최신 자동차 기술을 결합하여 주행 및 주차를 스스로 제어하게끔 하였다.
BMW는 2012년 12월 차량용 LTE 모뎀인 '카 핫스팟 LTE'를 선보였는데, 이는 스마트카의 핵심 통신 기술을 해결할 수 있는 차량용 모뎀으로 모듈처럼 차에 장착 가능하도록 설계되었다. 이 모뎀은 차량 내부에서 텔레매틱스, 인터넷 오디오, 드래곤 딕테이션, 음성인식 등 커넥티드 드라이브를 통신용으로 사용하는게 주된 역할이지만, 차량 안에서는 핫스팟으로도 사용되어 최대 8대의 노트북, 스마트폰, 태블릿을 인터넷에 연결할 수 있다.

국내에서는 LG유플러스가 2012년 7월 LTE를 자동차 안에서도 즐길 수 있는 서비스를 개발하여, 스마트폰에서 즐기던 음악과 영화 등의 다양한 콘텐츠를 자동차 내비게이션의 화면에서도 제공 가능하도록 구현하였다. 한편, 유비벨록스는 자회사 비트앤펄스를 통해 LTE 모뎀의 모듈 상용화 작업을 진행하고 있다.

음성인식

음성인식은 사람이 발성한 음성의 의미 내용을 컴퓨터 장치를 사용하여 자동적으로 인식하는 것이다. 음성파를 주파수를 분석하여 모음을 특징짓는 음역(音域) 또는 그것과 등가(等價)인 특징을 추출해서 분리하는 방법이 가장 보편적으로 시도되고 있다.

자동차업체들은 글을 소리로 변환 시켜주는 기술(TTS, Text To Speech)을 적용하는 등 다양한 방법을 도입하고 있다. 미래 자동차에서는 음성인식 전자정보 시스템을 이용해 마치 스마트폰의 음성 검색처럼 음성 명령을 내리면 전자장치를 움직일 수 있게 된다.

GM은 '2013 CES'에서 애플의 음성인식 SW '시리'를 이용해 일상 언어로 자동차와 소통하는 텔레매틱스 적용 서비스와 이를 적용한 모델을 출시하였다. iOS6 아이폰을 보유한 운전자들은 쉐보레 MyLink 정보 시스템에 접속하여 운전중 전방에서 시선을 떼지 않고도 여러 작업을 할 수 있게 되었다. 운전하면서 시리를 통해 조작할 수 있는 작업으로는 아이폰 연락처에 있는 사람과 통화, 아이튠즈 라이브러리에 있는 음악 재생, 아이팟과 라디오 등으로 전환 재생, 문자 메시지 보내기와 읽어주기 등이 있다.

포드가 MS와 합작해 개발한 '싱크(Sync)'는 운전자가 음성으로 다양한 기기들을 제어할 수 있는 시스템으로 2013년 초 싱크가 향상된 음성인식 명령 등 주요 기능을 업데이트한다고 발표하였다. 싱크는 라디오에서부터 전화, 내비게이션, 실내 온도 조절 등 약 1만개의 음성 명령을 인식하며 차량 내에서 와이파이 연결을 통해 다양한 애플리케이션을 이용한다.

아우디는 '2012 CES'에서 음성으로 인포테인먼트(정보+오락) 시스템을 작동하는 '아우디 커넥트(Audi Connect)'를 선보였는데, "배고파(I'm hungry)", "기름이 떨어졌어(I need gas)" 등을 말하면 해당 장소를 구글맵을 통해 바로 찾아주는 시스템이다.

BMW의 '미션 콘트롤(Mission Control)'은 주행 상태와 주변 환경을 파악한 뒤 특정 상황에 도움이 되는 1,500개 이상의 정보와 메시지를 운전자에게 음성으로 알려준다. 아이폰, 블랙베리 등을 통해 이메일 확인, 웹서핑, 멀티미디어 콘텐츠 재생 등을 지원한다.

MS와 협력해 개발한 도요타의 첨단 멀티미디어 시스템 '엔튠(EnTune)'은 2011년 2월 처음으로 공개되었으며 렉서스 주요 모델에 이 시스템을 장착할 예정이다. 운전자는 음성을 통해 영화 티켓을 사고, 식당예약을 하며, 음악을 들을 수 있는 서비스이다.

국내에서는 현대차가 `블루링크 텔레매틱스 시스템`을 처음으로 공개하면서 대화형 음성인식 시스템을 선보였고, 2013년 하반기부터 장착할 예정이다. 음성으로 목적지를 말하면 블루링크센터에서 목적지 위치를 내비게이션으로 전송해주는 기술이다. iOS6가 탑재된 아이폰 사용자는 시리를 통해 오디오 등 차량 기능을 작동시킬 수 있는데, 운전자는 시선을 전방에, 손을 운전대에 둔 상태에서 시리에게 요청하는 것만으로 다양한 조작을 대신할 수 있다.

사진1. 4G LTE가 적용된 닛산 차량 내부모습

NFC

RFID 기술의 하나인 NFC는 13.56Mz 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈로 10cm의 가까운 거리에서 단말기간 데이터를 전송하는 기술이다. 복잡한 하드웨어 장비없이 데이터를 송수신할 수 있는 초저가 시스템으로 양방향 통신을 할 수 있으며, 모바일 RFID와 달리 읽고 쓰기가 가능해 정보 소통의 터미널 역할을 수행한다.

전송속도는 블루투스에 비해 느린 편이지만 통신 설정시간이 매우 짧아 센서 인식율과 반응속도가 매우 빨라 단말기에 그대로 갖다 대기만 하면 된다. 또한, 센서 방향에 따른 오작동이 적은 편이어서 블루투스나 IrDa 적외선 방식을 보완할 수 있다. 같은 주파수를 쓰는 글로벌 표준이라 해외에서도 사용되며, 해외에서 금전거래 등 모든 것을 휴대폰 하나로 사용할 수 있다. 대부분의 결제 서비스는 이동통신 네트워크를 사용치 않아 통신비도 들지 않는다.

컨티넨탈은 '2012 CES'에서 휴대전화를 사용해 원격으로 자동차 문을 열고 시동을 거는 기술을 소개했는데, 휴대전화의 SIM 카드에 자동차 열쇠 기능을 하는 파일을 저장해 근거리 무선통신을 이용한 다양한 기술을 시연하였다. 가상 열쇠 기능은 전화기 안의 송신기가 전송한 데이터를 자동차에 장착된 NFC 수신기가 읽는 방식으로 대시보드에 있는 수신기가 휴대폰에 내장된 디지털 열쇠를 인증하는 것으로 차문을 열고 시동도 걸 수 있다. 운전자는 자주 듣는 라디오 주파수나?자주 찾는 내비게이션 목적지, 인터넷 애플리케이션 등 운전자 개인의 시스템 설정을 휴대전화 열쇠에 저장할 수 있다. 애플리케이션을 사용해 주차장소를 자동으로 저장할 수 있고, NFC 기술을 활용해 무선으로 휴대폰 충전도 가능하다. 은행계좌나 신용카드 정보를 정리하는 기능은 이미 상용화 단계에 이르러 통신사와 실무적 협의만 있으면 바로 사용이 가능하며, 카셰어링이나 렌탈 서비스 비용을 납부할 수 있다.

국내에서는 LG전자가 2012년 2월 MWC에서 NFC 기술을 이용한 'LG Tag+(옵티머스 LTE Tag 이용)'을 세계 최초로 공개하였다. 태크 스티커에 휴대폰을 가까이 가져가는 동작만으로 자동차, 사무실 모드 등의 생활환경 모드로 자동변경이 가능하다. 자동차 핸들에 자동차모드 태그 스티커를 붙이고 스마트폰을 가까이 가져가면 복잡한 조작없이 내비게이션이 실행되고, 블루투스, GPS 등 운전 중 필요한 기능이 동작된다.

현대차는 불루링크에서 스마트폰을 자동차에 연결하기 위해 MHL(Mobile High-definition Link)과 NFC를 적용했다. 스마트폰 내비게이션 화면을 그대로 자동차에서 맛볼 수 있도록 한 것인데, 이를 '미러링크'라고 부른다. 스마트폰을 자동차 내비게이션에 가져가면 자동으로 스마트폰에 저장된 연락처, SNS, 음악 등의 콘텐츠가 자동으로 전송되는 등 NFC를 통해 사용자 편의성을 극대화한다.

사진 2. 아우디의 음성인식 기술

UI/UX

사용자 인터페이스(UI: User Interface)는 사람(사용자)과 사물 또는 시스템, 특히 기계, 컴퓨터 프로그램 등 사이에서 의사소통을 할 수 있도록 일시적이거나 또는 영구적인 접근을 목적으로 만들어진 물리적, 가상적 매개체이다.

동작 인터페이스(Motion & Ges ture Interface)는 동작이나 제스처를 사용하여 기계와 인간과의 대화를 가능케 하는 기술로, 모바일 컨버전스 및 양방향 미디어 시대의 사용자 인터페이스 기술로서 미래 유망기술로 각광을 받고 있다. 빌 게이츠는 2008년 MS CEO 서미트에서 사무실 및 가정의 모든 벽면이 컴퓨터가 되는 'ToucH/Wall' 컨셉을 소개하여, 키보드와 마우스가 없어지고 벽면 자체가 컴퓨터가 될 것으로 예상하였다. 첨단 동작인식 분야는 크게 손가락 추적, 몸동작 추적, 얼굴 형태 트랙킹 및 이미지 추적 4가지로 분류된다.

벤츠는 '2012 CES'에서 동작인식을 통해 음성인식 기술보다 진보된 차량용 차세대 동작 인식 인터페이스인 `다이스(DICE; Dynamic &Intuitive Control Experience)'를 시연하였다. 차내 탑재된 동작 인식 센서가 운전자 손동작을 인식해 다양한 명령을 내릴 수 있고, 전방의 건물을 지정하면, 해당 건물에 대한 정보를 알려주며, 차내 인포테인먼트 조작도 가능하다.

포드는 '2012 CES'에서 동작인식을 통해 자동으로 열리는 '핸즈프리 리프트 게이트'를 비롯해 액티브 파크 어시스트 등을 장착한 '올 뉴 이스케이프'를 선보였다.

마이크로소프트(MS)의 동작인식제어기 '키넥트(Kinect)'가 자동차용 시스템에 장착될 예정이다. MS는 자동차에 네트워킹 기능을 접목한 차세대 연결형 카 플랫폼을 개발해 시험하고 있다. 포드와 손잡고 키넥트를 무스탕 컨셉카에 탑재한 프로젝트를 진행중이며, 무스탕차 앞뒤에 키넥트 카메라를 장착해 돌발 충돌을 사전에 감지하고, 자동차 내부에 키넥트 카메라를 탑재해 화면 정보변경이나 엔터테인먼트시스템 조작을 손짓만으로 간단하게 할 수 있다. 또한, 도요타와 자동차용 동작 인식 서비스를 공동 개발 중인데, 내비게이션 조작ㆍ오디오의 볼륨 조절 등 차량의 인포테인먼트(Infotainment) 시스템을 손짓으로 조작할 수 있다.

국내에서는 현대차가 `블루링크' 텔레매틱스 시스템에서 운전자 얼굴 인증 시스템을 선보였다. 블루링크의 동작 인식 UI는 인식 성능의 향상과 사용성을 고려했는데, 얼굴 인식을 이용한 사용자 맞춤 세팅, 동작 인식 UI, 터치 기반 UI 등이 융합되어 미래형 지능형 자동차의 전형을 보여준다. 또한, 운전자 얼굴인증 및 상태감지시스템(DSM)은 운전 중 졸음 등 상태를 감지해 경고해주는 기능을 구비하였다. 3차원 모션인식은 핸들 조작 없이 운전자의 손바닥 움직임을 인식해 전자기기 조작을 가능하게 해주는 등 운전 중 멀티미디어를 활용할 수 있게 하면서도 운전에 영향을 미치지 않도록 한다.

사진 3. 컨티넨탈의 휴대폰 내장용 자동차 키

차량간통신(표 참조)

최근 자동차에 무선통신기술이 결합되어 차량 중심의 네트워킹을 형성하고 차량 정보화 환경을 제공하여 운전자에게 안전성과 편리성 증대 및 차량의 부가가치를 높이고 교통의 효율성을 증대시키는 방향으로 발전하고 있다.

차량을 중심으로 한 무선통신 기술은 차량내 디바이스간 네트워크(IVN: In-Vehicle Network), 차량간 통신 네트워크(V2V: Vehicle to Vehicle ad-hoc network), 차량과 노변 장치간 네트워크(V2I: Vehicle to Infrastructure network), 보행자와 차량간 네트워크(P2V: Pedestrian to Vehicle network)로 구분된다. V2I 네트워크는 통신 인프라와 연결되는 형태로 IP 기반 패킷 통신망이며, V2V와 P2V는 객체(사람, 차량, 센서)간 Ad-hoc 통신으로 인프라 없이 이동하는 환경에서 순간적인 패킷 통신망을 지원하는 특징을 보유하고 있다.

미국은 정부 주도로 2004년부터 VII프로젝트, IntelliDrive 프로젝트를, 2011년부터는 Connected Vehicle 프로젝트를 추진하고 있으며 WAVE 통신기술과 응용서비스 개발 및 테스트베드에 적용하여 서비스 모델을 시험하고 있다. 차량간 통신 기반 차량 안전 지원 서비스는 통신 인프라가 구축되지 않은 상태에서도 차량간 통신에 의해 안전 지원 서비스를 제공하여 자동차업체들이 컨소시엄을 구성해 2013년 차량의 기본 장착 여부를 결정한다는 목표로 추진하고 있다. 차량과 인프라간 서비스는 차량의 상태나 도로의 상태를 파악하거나 차량에 정보를 제공하는 서비스로 2015년부터 통신 인프라를 구축한다는 목표로 추진한다. 미국은 단말 자동차업체가 기본 장착을 주도적으로 추진하고, 통신 인프라는 주 정부가 추진한다.

V2V 통신 인프라는 도심지와 고속도로 구간, 신호등과의 연계가 필요해 교통부(DOT) 산하기관을 통괄하는 JPO(Joint Program Office)에서 테스트베드 사업을 추진한다. 유럽에서도 미국과 협력해 2011년부터 C2X(Car to X) 테스트베드 사업을 7개 국가에서 구축하여 추진하고 있다. 테스트베드 사업은 상용화를 위해 필요한 단계로써 전세계적으로 활용할 수 있는 서비스 발굴 및 서비스의 데이터 포맷과 통신 프로토콜을 표준화하여 단말기나 기지국 장치의 호환성을 제공한다. 또 테스트베드를 통해 교통사고를 줄이는 효과를 정량적으로 제시할 수 있는 시험 데이터를 수집, 분석한다.

국내에서는 ETRI가 2007년부터 4년간 VMC(Vehicle Multi-hop Communication) 기술개발을 통해 WAVE 통신의 기반이 되는 IEEE 802.11p 기술과 1609 통신 프로토콜 개발을 추진해 스마트 하이웨이 서비스에 적용하였다. 2011년 5월 ETRI는 스마트 하이웨이 시스템 핵심기술인 '멀티홉 방식의 차량간 통신기술(VMC기술)'을 자체 개발하였다. VMC 기술은 차량 간 실시간 무선통신을 통해 앞차의 사고 등의 돌발 상황을 뒤따라오는 차에 직접 전달해 연쇄추돌을 미연에 방지하도록 한다. 또 네비게이션과 연동하여 교통 정체 없는 빠른 길을 안내하고 차량 고장 원격 점검 등에도 활용할 수 있는 신개념 텔레매틱스 기술이다. VMC 기술은 차량간통신이 가능해 통신비용이 저렴하고 응답시간이 100㎧ 이내로 짧다는 장점이 있다.

사진 4. 벤츠의 DICE 기술

차량용 디스플레이

내비게이션과 엔터테인먼트 시스템, 전·후방 카메라 등 안전기술 탑재 증가로 차량용 디스플레이 수요가 급증하고 있다. 차량용 디스플레이 시장은 자동차 업체별 요구사항이 상이하고, 기능 또한 일반 디스플레이와 차별화되고 있다. 대부분 5년간 무상보증 수리기간을 두고 있어 내구성을 중시하고 있다. 2012년말 기준 시장점유율은 샤프가 24.1%로 1위, 재팬디스플레이가 20.6%로 2위를 기록하였다.

현재 차량용 디스플레이는 7인치대가 대세인데, 2012년의 경우 차량용 디스플레이의 약 37%가 7인치대이다. BMW와 폭스바겐, 토요타, GM 등 차량용 내비게이션과 인포테인먼트시스템 탑재 업체들이 7인치대를 선택하였다. 인피니티와 아큐라 등의 미래 콘셉트카는 7인치대 디스플레이를 채택해 이같은 흐름은 계속될 전망이다. 3인치대 디스플레이도 19%를 점유했는데, 중급 차량의 보조 디스플레이나 소형 차량의 메인 디스플레이로 사용되고 있다.

2014년부터 미국에서 판매되는 차량은 후방 감시 카메라를 의무적으로 장착해야 하기 때문에 차량용 디스플레이 탑재는 더 늘어날 전망이다. 소형차의 경우 3인치대 디스플레이 탑재가 증가하는 반면 중급 이상 자동차에서는 6~8인치대 제품이 탑재될 전망이다.

텍사스 인스투르먼트(TI)는 기존 대시보드를 디지털 터치스크린을 대체할 수 있는 새로운 차량용 디스플레이 구현 기술을 선보였다. DLP(Digital Light Processing) 기술을 적용한 증강현실 헤드업디스플레이(HUD), 디지털 대시보드, 센서 콘솔 시스템 등을 소개하며 자동차 인포테인먼트 솔루션을 선보였다. DLP 시스템을 적용하면 곡면을 포함한 모든 크기 및 형태로 확장이 가능하고 다이얼 및 버튼이 통합된 터치스크린으로 편의성을 제공하여 차량 제어는 물론이고 내비게이션, 전화, 오디오 등 기능을 구현한다. HUD 는 내비게이션 표시, 실시간 지리 정보, 안전성 경고 등과 같은 SW 기반 증강 현실 요소들을 통해 시야에 나타나는 실제물체들을 전면 유리창에 나타낸다.

아우디는 '2013 CES'에서 3D 디스플레이 기술을 선보였다. 차량 주행정보 뿐 아니라 주변 지역정보까지 제공하는 기술을 공개했는데, 운전자 손짓으로 내용 선택 및 변경이 가능하다. 음성인식이나 동작인식은 전방에 시선을 그대로 두고도 사용이 가능해, 고급차에 탑재될 예정이다.

구글은 폭스바겐/벤츠와 3D 맵 내비게이션 개발을 개발했는데, 3차원 내비게이션으로 구글 어스의 위성사진을 바탕으로 3D 지도를 운전자에게 제공하고 있다.
현대차는 `블루링크' 텔레매틱스 시스템을 공개하면서 18인치급 대화면 헤드업 디스플레이도 선보였으며, 블루링크 헤드업 디스플레이는 3D 화면을 선명히 보여준다.

사진 5. TI의 디지털 대시보드

무선충전

전기자동차의 등장으로 무선충전기술에 대한 관심이 고조되고 있으며 관련 연구가 활발히 수행되고 있다. 자동차도 길거리에서 무선으로 충전되면서 계속 주행이 가능하게 되는 날이 올 것이며, LTE보다도 큰 변화를 가져올 무선충전의 태동은 모바일기기부터 시작되고 있다.

퀄컴은 무선충전기술을 보유한 뉴질랜드의 HaloIPT사를 인수하였으며, 2012년 초 런던에서 앞으로 2년간 전기차 50대 이상을 대상으로 필드테스트를 수행한다고 발표하였다. 무선충전기술은 전자유도방식의 일종인 IPT(Inductive Power Transfer; 전력전환 유발장치) 방식을 이용하며, 송수전기간 거리 및 수평방향의 위치 차이에 대한 허용도가 높은 기술이다.

전기차 무선충전 기술을 보유하고 있는 에바트란(Evatran)은 플러그리스 파워(Evatran Plugless Power) 전기자동차 무선 충전 시스템을 보급, 확대 및 설치하기 위하여 SPX 서비스 솔루션스(SPX Service Solutions)와 협약을 체결하였다. 닛산의 리프(LEAF)와 시보레 볼트 소유주는 전기차 무선충전 시스템을 소유주 주택에 설치해 사용할 수 있다.

포드는 2012년 5월 전기차 '포커스'에 에바트란의 플러그리스 파워(Evatran Plugless Power) 전기자동차 무선충전 시스템을 적용해 시험 주행을 하고 있다.

크라이슬러의 순정 용품 브랜드인 '모파(Mopar)'는 2012년 4월 차량용 스마트폰 무선충전 시스템을 공개하고 닷지의 소형차 다트에 최초로 적용된다고 발표하였다. 스마트폰 무선충전 시스템은 차량 실내 수납공간에 장착된 무선 충전 패드와 무선충전 전용 케이스를 통해 스마트폰 배터리를 충전하는데, 스마트폰을 충전 패드에 올려놓는 것만으로도 충전이 이루어진다.

국내에서는 현대차가 `블루링크' 텔레매틱스 시스템을 공개하면서, 스마트폰 무선충전 등 미래형 콘셉트 기술을 선보였다. 차 내에서 스마트폰에 최적화된 환경을 제공하는데, 운전자가 차에서 자신의 스마트폰을 콘솔 중앙에 올려놓으면, 차내의 7인치 터치스크린과 연동해 사용이 가능하고, 그 동안 스마트폰은 무선충전이 가능하다.

한편, KAIST의 무선충전 전기차 기술 'OLEV(On-line Electric Vehicle)'는 일반도로에 전기선을 매설해 차량이 무선으로 자기력을 공급받고 전기로 변환해 동력원으로 사용하는데 충전소에 들러 장시간 충전해야 하는 불편을 개선하였다. OLEV 적용 차량의 경우 실시간으로 전력이 충전되기 때문에 배터리 크기가 일반 전기자동차의 1/3 정도이며 가격, 무게 등에서도 기존 전기자동차보다 상용화측면에서 유리하다. 2010년 서울대공원 코끼리열차 운행을 시작으로 2012년 9월 여수엑스포 시범운행, 2013년 7월부터 구미시에서 운행할 예정이다. 2013년 2월 세계경제포럼으로부터 '2013년 세계 10대 유망 기술'로 선정되었다.

사진 6. 자동차 무선충전

스마트그리드

스마트그리드는 "전력망의 모든 구성요소(공급자, 소비자 등)들과 IT 기술 접목을 통해 지능적으로 통합하고 구성요소들 간의 양방향 실시간 전력 정보 교환으로 에너지 효율을 최적화하는 차세대 전력망"으로 정의된다.

전기차가 본격적으로 활성화되면, 온실가스가 줄어들고 국가 전체적으로 전력을 효율적으로 사용할 수 있다. 전력은 보관되지 않기 때문에 생산과 동시에 사용해야 하는데, 심야에 남는 전기를 전기차에 사용하면 전력을 효율적으로 사용할 수 있다. 전기 사용을 최적화하기 위해서는 국가발전소와 지역발전소, 가정에서 생산하는 태양 에너지 발전 등, 전기발전량을 실시간으로 관리하는 전기 공급 네트워크 시스템이 필요하기 때문에 스마트그리드 사업이 전세계적으로 부상하고 있다.

스마트그리드는 컴퓨터 시스템에 의해 전력의 저장과 공급을 제어하는데, 밤에 충전하는 전기자동차는 스마트그리드 시스템에서 매우 중요한 역할을 할 수 있다. 포드는 'My Energy Lifestyle'에서 전력 가격 정보를 활용해 냉장고 사용, 자동차 충전 등의 전력량 효율을 높이는 기술을 선보였다. 스마트그리드를 활용해 가정의 콘센트로 차량을 경제적으로 충전하고, 전기공급업체와 양방향 소통하면서 전기수요가 가장 많은 시간대와 적은 시간대로 구분해 차량을 충전한다.

도요타와 MS는 전기차의 전력효율과 관련한 서비스를 제공하고 있다. 스마트카 서비스의 핵심으로 스마트그리드 기술을 도입해 전기자동차의 에너지 사용 효율을 높이는데, 운전자가 원격으로 전기자동차의 배터리 잔량을 점검할 수 있도록 하거나, 전기자동차 전력이 방전됐을 때 자동으로 충전한다. 전기 공급 가격이 가장 저렴한 시간에 맞춰 자동차를 예약충전할 수 있도록 하는 것도 운전자에게 유용하다.

앱 서비스 플랫폼

자동차와 IT 융합이 심화됨에 따라 앱스토어라는 개방형 생태계 및 서비스가 도입되고 있다. 인텔-노키아 합작의 리눅스 기반 개방형 플랫폼 개발을 추진하는 GENIVI alliance가 대표적이다. GENIVI alliance는 오픈소스 기반의 차량용 인포테인먼트 플랫폼 개발을 위한 연합체로 'Meego'를 채택하였다.

포드와 MS가 선보인 텔레매틱스 솔루션 'Sync'는 앱스토어형 텔레매틱스 서비스를 지향하고 있는데, API를 외부개발자에게 공개하여 차량용 애플리케이션에 특화된 자체 앱스토어를 구축하였다. 또 세계 최대 개발자 커뮤니티 mp3car.com의 개방형 차량용 앱스토어 'Auto App Mart'도 등장하였다.

GM은 HTML5를 활용한 차량 내 앱 서비스 플랫폼 및 개발 도구를 공개했는데, 자동차에 탑재할 수 있는 앱 시장을 개발자들에게 열어 많은 아이디어를 얻겠다는 구상이다. 포드는 개발자 프로그램 '싱크 앱링크(Sync AppLink)'를 공개했는데, 개발자들이 자동차 제어와 디스플레이, 음성인식 등의 기능을 갖춘 앱을 개발할 수 있도록 돕는 SW 킷을 제공한다. 애플 앱스토어와 같은 개방형 플랫폼을 만든 것이나, 과도한 게임 등으로 안전성을 제한할 수 있는 앱은 금지되어 있다.

캐나다의 QNX는 차량용 앱 플랫폼 '카인포테인먼트2'와 HTML5 웹표준을 활용해 앱을 만드는 개발도구를 출시하였다. QNX의 SDK는 HTML, CSS, 자바스크립트 같은 표준 기술로 차량용 앱을 만들 수 있는 '블랙베리 웹웍스' 프레임워크를 확장시켰는데, IVI를 위한 홈스크린, 멀티미디어, 앱스토어, 라디오, 개인화, 간명한 인터페이스가 특징이다. IVI기술이 저렴하고 안전해, 제조사들의 부담을 덜 수 있다.

국내에서는 현대자동차가 2011년 9월 인텔코리아와 C&S테크놀로지와 함께 차량용 인포테인먼트(In-Vehicle Infotainment: IVI) 플랫폼 개발 협력을 위한 MOU를 체결하였다. 3사는 현대기아차에 탑재될 차세대 IVI 플랫폼에 대한 정보를 공유하고, 운전자와 탑승객을 위한 서비스와 콘텐츠를 제공할 수 있는 솔루션을 개발에 힘을 모을 계획이다. 인텔은 현대·기아차의 차세대 IVI 플랫폼 요구에 맞춰 차량용 IVI 플랫폼과 애플리케이션, SW 개발을 지원한다. 현대·기아차의 차세대 IVI에는 시스템의 성능과 사용자 경험을 향상시킬 수 있는 인텔의 '가상현실화' 기술을 도입한다.

C&S테크놀로지는 맞춤형 반도체(ASIC) 기술을 이용해 비용대비 고효율을 내는 차량용 입출력 시스템 개발을 지원하는데, 인텔 아톰 프로세서와 통합한 차량용 입출력 시스템을 개발해 공급할 예정이다.

클라우드 기술

클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)은 인터넷상의 서로 다른 물리적 위치에 존재하는 컴퓨팅 자원을 가상화 기술로 통합하여 사용자에게 언제 어디서나 필요한 양만큼 편리하고 저렴하게 사용할 수 있는 환경을 제공하는 기술이다. 중앙 집중형 서버 컴퓨터에 인터넷을 통해 작업을 하는 새로운 컴퓨터 방식으로 사용자의 PC에 멀리 떨어진 중앙 서버 컴퓨터에서 정보처리와 문서저장, 타인과의 정보 공유 등 모든 작업이 이루어진다. 네트워크 상에 있는 애플리케이션이나 서버와 같은 리소스를 서비스로 제공하거나 이용하며, 자원은 스토리지, 컴퓨터, 네트워크 등이다.

포드는 2011년 9월 'IFA 2011'에서 자동차와 클라우드 컴퓨팅기술을 접목한 스마트카 '에보스'를 전시하였다. 운전자가 차에 오르자 카시트가 심장 박동수를 체크하고, 평소보다 심장 박동수가 빠르자 이대로 운전하는 건 위험하다고 판단한 자동차는 출발을 하지 않고 정지 상태를 유지한다. 맥박이 가라앉자 잠시 후 출발하는데, 자동차는 기상청 홈페이지에 자동 접속해 목적지까지 대기 오염도가 가장 낮은 경로를 제시하는데, 외부날씨에 따라 에어컨이나 히터로 차량 내의 온도를 자동 조절하는 것은 기본이다.

도요타는 2011년 4월 MS와 텔레매틱스 기술에 기반을 둔 스마트카를 만드는 프로젝트에 1,200만 달러를 투자하기로 합의하였다. 도요타는 MS의 클라우드 플랫폼 '애저(Azure)'를 전기차에 도입해 세계 어디서나 디지털 서비스를 가능하도록 했다. 디지털 서비스는 GPS와 멀티미디어 서비스는 물론이고 전기차나 하이브리드의 전력관리 솔루션 등 다양하다. 클라우드 네트워크를 이용해 스트리밍 방식으로 음악을 듣거나 동영상을 감상하고, GPS 정보에 접속해 내비게이션을 관리하거나 자동차 실내 온도를 외부에서 조절한다.

무선 네트워크를 이용해 이메일이나 각종 정보의 검색이 가능하고 운전자가 원격으로 차량을 진단함은 물론 차량에 장착된 PC로 교통·생활·긴급구난 등 각종 정보를 이용할 수 있다. 자동차에 관한 모든 정보를 클라우드를 이용해 외부에서 관리할 수 있게 되고, 도요타 자동차가 팔리고 있는 170개 나라에 네트워크를 구축할 필요가 없기 때문에 운전자는 전 세계에서 동일한 네트워크 서비스를 제공받게 된다.

이렇게 클라우드 네트워크를 이용해 어디서나 자동차에 안전하고 편리하게 접속할 수 있는데 MS의 애저는 도요타에 텔레매틱스 서비스를 제공하기 위해 광범위한 플랫폼을 제공한다.