자율 주행에서 하이드로플레이닝(수막현상) 어떻게 대응하나?
자율 주행에서 하이드로플레이닝(수막현상) 어떻게 대응하나?
  • 최창현 기자
  • 승인 2018.07.12 22:22
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V2X 및 네트워크 카메라와 타이어 센서를 사용하여 노면 상태를 감지하고 경고하는 지능형 소프트웨어로 해결한다.
수막현상 감지 이미지(사진:콘티넨탈, 편집:본지)
수막현상 감지 이미지(사진:콘티넨탈, 편집:본지)

누구나 자동차를 운전하면서 한번쯤은 젖은 도로나 빗길에서 미끄러지는 아찔한 경험을 해 적이 있을 것 같다. 이처럼 빗길이나 젖은 길에서 타이어와 길 사이에 수막이 형성되어 자동차가 순간적으로 제어되지 않는 현상을 일컬어 '애쿼플레이닝(Aquaplaning)' 또는 '하이드로플레이닝(hydroplaning)' 이라고도 한다.

한마디로 타이어가 수막현상으로 자동차가 물위에 뜨는 현상이다. 도로에 물이 타이어 풋 프린트와 노면 사이의 수압으로 앞바퀴가 뜨게 되면 제동 및 조향은 더 이상 불가능하게 된다. 갑작스런 수막현상은 항상 아찔한 순간이자 사고의 위험을 의미할 수 있으며, 속도와 타이어의 마모상태에 따라서 수막현상이 더 심하게 나타날 수도 있다.

현재는 물론, 그럼 자율주행, 자동 운전에서 이처럼 불시에 발생되는 수막현상으로 타이어 '접지력(또는 그립력, 마찰 손실)'의 상실과 차량을 제어하는 능력을 크게 감소시키고 사고로 이어질 수 있는 위험을 초래하는 애쿼플레이닝 상황을 어떻게 대응할 것인가?

이런 의문에 세계 5대 자동차 전장기업인 독일의 콘티넨탈(Continental AG)이 주행 중 애쿼플레이닝 상태에서 위험을 감지하고 경고하기 위해 자동 경고 시스템을 개발 중에 있다고 한다. 아마 가까운 미래에는 소프트웨어가 실시간으로 애쿼플레이닝의 위험을 감지하고 사고와 난감한 순간을 피할 수도 있을 것으로 기대해 본다.

애쿼플레이닝(수막현상) 대응 개요(사진:콘티넨탈)
콘티넨탈의 고성능 타이어 센서 기술인 eTIS(Electronic Tire Information Systems)이 적용된 애쿼플레이닝(수막현상) 대응 개요(사진:콘티넨탈)

이 기술은 카메라 데이터 및 타이어 센서 데이터를 기반으로 한 애쿼플레이닝 경고 시스템이 도로의 상태 및 수중 상황을 조기에 감지할 것으로 보인다. 즉, 운전자 또는 자율주행차에 센서 정보 및 소프트웨어를 기반으로 잠재적 위험을 감지하고 실시간으로 경고하는 콘티넨탈의 고성능 타이어 센서 기술인 eTIS(Electronic Tire Information Systems)과 카메라, 알고리즘, 브레이크 작동 및 HMI(Human-machine interface)를 포함하는 기술이다.

시스템은 차량의 측면 거울, 그릴 및 후면에 설치된 서라운드 뷰 카메라가 초기 단계에서 감지 될 수 있는 특정 스플래시 및 스프레이 패턴을 인식해 타이어 트레드가 신속하게 물을 배출할 수 없을 때를 감지하며, 타이어 전자 정보 시스템(eTIS)의 가속도계 신호를 사용하여 특정 신호 패턴을 찾는다. 또한 주행 중인 지점보다 훨씬 앞쪽이나 뒤쪽에 있는 차량에는 차량 간 통신(V2X, Vehicle to Everything)과 전자 지평을 기반으로 한 디지털 지도를 통해 즉시 위험을 알릴 수 있다.

또한 eTIS 센서가 타이어의 상시 트레드를 식별할 수 있기 때문에 이 데이터를 사용하여 특정 도로 조건에서 차량 중앙 컴퓨터가 안전한 속도를 결정하고 이를 운전자에게 전달할 수 있다. 또한 차량의 동적 안정성 및 로드홀딩(road holding)을 향상시키기 위해 안정성 제어 시스템 및 파워트레인(power train) 컨트롤러와 함께 작동하는 개별 바퀴 제동에 의한 토크 벡터링(Torque vectoring)을 설정하는 제어 방식으로 후방 브레이크를 적용하여 실제 수중 상황에 개입할 수 있는 가능성도 기대할 수 있다.

한편 많은 자동차 전문가들은 도로 안전을 위한 충분한 트레드 깊이의 중요성을 지적하고 수막현상은 도로 위의 수심 및 주행 속도에 따라 달라지므로 트래드가 3 밀리미터의 이내이면 타이어를 교체할 것을 권장하고 있지만, 가장 중요한 것은 항상 타이어를 점검하고 운전하는 것과 비가 오거나 젖은 상태의 도로를 만나게 되면 안전속도 이하로 줄여서 운전하는 것만이 최선의 방지책이라 할 수 있다.


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