자동차 개발의 핵심, 차량용 테스트 솔루션

2023년 03월 13일

자료제공 / 아나로그디바이스(Analog Devices)

아나로그디바이스(Analog Devices)는 “테스트되지 않은 것은 제대로 작동한다고 말할 수 없다”는 믿음을 가지고 있다. ADI의 차량용 테스트 솔루션은 테스트 대상 디바이스(DUT)가 모든 성능 요건을 충족 또는 능가하는지, 안전 규정을 준수하는지, 그리고 소프트웨어 회귀 시험을 성공적으로 통과하는지 등을 확인함으로써 새로운 개발 성과를 검증하고 차세대 혁신을 모색할 수 있도록 설계되었다.

차량용 테스트란?

차량용 테스트는 말처럼 그리 간단한 작업이 아니다. 차량 한 대에 얼마나 많은 시스템들이 사용되는지 생각해 보라. 차가 운전하기에 안전하다는 평가를 받으려면 모든 시스템들이 철저한 테스트를 거쳐야 한다. 온보드 차저, 차량내 통신, ADAS 시스템, 전자식 파워 스티어링과 서스펜션, 인버터, 트랙션 모터, 배터리 셀/모듈/팩은 물론이고, 나열할 수 있는 목록들은 이 외에도 무수히 많다.

자동차가 양산에 들어가기까지는 대대적인 연구 개발이 필요하고, 생산 과정에서도 다양한 테스트를 실시해야 하며, 자동차가 안전하고 안정적으로 주행할 수 있도록 하기 위해서는 일련의 애프터마켓 수리 및 진단 장비가 필요하다.

항공기, 열차, 선박 같은 다른 교통 수단들 역시 마찬가지다. 각 교통 수단별로 각각의 단계마다 모든 부품을 테스트해야 하며, 테스트를 위해서는 각각 고유의 기법과 장비가 필요하다. 따라서 “테스트되지 않은 것은 제대로 작동한다고 말할 수 없다.”

전기차(EV)의 주요 서브시스템

차량용 테스트 혁신을 이끄는 메가 트렌드

자동차 산업은 일대 전환기를 맞고 있다. 전기차(EV)와 하이브리드 전기차(HEV) 매출이 증가함에 따라 이들 부분이 전체 자동차 매출에서 차지하는 비중은 2030년에 40%, 2035년에는 80%로 늘어날 전망이다.

한편, 배터리 생산량이 빠르게 치솟으면서 배터리 가격이 기존 평균보다 훨씬 낮은 수준으로 떨어지게 되었다. 또한 전기차 제조사들은 안전성을 향상하고, 충전 시간을 단축하며, 주행거리를 늘리기 위한 연구개발 투자를 지속하고 있다.

이러한 흐름이 메가트렌드를 형성하고 있는 가운데, ADI는 새로운 혁신 기술들에 대한 테스트를 지원하고 있다.

드라이브 트레인 전동화

배터리, 인버터, 전원 디바이스 기술이 발전하고 충전 인프라가 확대됨에 따라 전기차가 주류 시장으로 빠르게 진입하고 있다. 전기 드라이브 트레인에서 높은 동작 전압과 스위칭 속도에 따른 과제들을 해결하기 위해서는 인버터, 전기 모터, 온보드 차저, 전자 제어 유닛(ECU), 배터리 시스템을 테스트하기 위한 정밀한 고성능 솔루션이 필요하다. 이러한 드라이브 트레인 부품들을 테스트하기 위해서는 동적 전원공급장치, HIL(hardware-in-the-loop) 시뮬레이터, 그 밖에 많은 장비들이 필요하다.

진보된 ADAS 시스템

안전 규정을 충족하고 지능적인 자동차 기능에 대한 소비자들의 기대에 부응하기 위해 ADAS 시스템에서의 혁신이 가속화하고 있다. 자동 응급 제동(automatic emergency braking, AEB), 자동 주행 제어(auto cruise control, ACC), 사각 지대 감지(blind spot detection, BSD), 3D 시각화/주차 지원 등 기존에 고급형 차종에만 사용되던 기능들이 모든 차종에 걸쳐서 표준 기능으로 자리잡아 가고 있다. ADI의 고성능 솔루션을 사용하면 다음과 같은 ADAS 기술을 테스트할 수 있다:

· 24GHz 레이더

· 77GHz/79GHz 레이더

· 카메라

· V2X

· 초음파

완전 자율 주행

앞으로 자율 자동차는 기술 및 규정과 관련한 장애물들을 극복함으로써 경쟁이 보다 치열해지고 혁신은 보다 빨라질 것이다. 완전 자율 주행을 가능하게 하는 오늘날의 최신 기술들에 대한 접근이 보다 수월해질 것이며, 첨단 ADAS 시스템, 인공 지능(AI), 저지연 커넥티비티 같은 기능들이 ‘뉴 노멀’이 될 것이다. ADI는 신뢰할 수 있는 센서 기술, AI용 소프트웨어, 고성능 전원 관리 기술을 통해 한 발 앞서서 가능성의 한계를 끌어올리고 있다.

성공적인 차량용 테스트를 위한 아나로그디바이스의 비전

자동차 산업이 빠르게 진화함에 따라서 테스트 장비 제조사와 테스트 엔지니어들은 새로운 테스트 솔루션의 신속한 개발을 위해 신뢰할 수 있는 부품 회사를 필요로 한다.

이러한 요구를 충족하기 위해, ADI는 포괄적인 구성의 고성능 포트폴리오를 구축하고 있다. EV 시장의 성장과 그에 따른 테스트 및 측정 인프라의 성장을 뒷받침하기 위해서 ADI는 동급 최상의 RF/밀리미터파, 데이터 변환, 정밀 선형, 절연, 전원, BMS 솔루션을 제공한다. 나날이 진화하고 복잡해지는 자동차 환경에서 점점 더 높은 수준의 장비 성능을 원하는 고객들의 요구를 충족하기 위해 ADI는 업계 최고 수준의 성능과 견고성을 제공하기 위해 최선의 노력을 기울이고 있다.

차량용 테스트를 지원하기 위해 ADI가 제공하고 있는 기술 범주는 다음과 같다:

HIL(hardware in the loop)

정밀한 신호를 포착 및 생성하고 신호 대역폭과 가능한 최저 수준의 지연시간에 최적화되어 있어 정밀도와 속도를 필요로 하는 복잡한 실시간 시스템을 테스트하기 위한 기법이다.

고전압 드라이브 트레인 테스트

동적 전원장치와 배터리 테스트를 포함하여, 자동차 구동과 관련한 고전압 시스템을 테스트할 때 유용한 자원들을 제공한다.

프로토콜 분석기

자동차 진단, 수리, 최적화를 위해서 디지털 및 아날로그 신호를 모니터링하고 기록하는 장비로서, ‘데이터로거(datalogger)’라고도 한다.

소음, 진동, 불쾌감(NVH)

연구 개발 과정에서 모터나 기계에서 발생하는 소음(Noise), 진동(Vibration), 불쾌감(Harshness)을 측정하기 위한 기법들이다.