[자동차 전장부품…이건 뭐지!] 초음파ㆍ에어백ㆍ스피드 등 五感 역할하는 '센서'가 있다
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자동차에서 인간의 오감 역할을 하는 것이 센서(Sensor)다. 센서는 차륜 속도，압력을 비롯해 엔진 및 주행 상태，충돌 여부 등 차량의 거동 상태를 감지해 ECU(Electronic Control Unit · 전자제어장치)가 전자적으로 시스템을 제어할 수 있도록 전기신호로 변환하는 장치다.
이처럼 센서의 감지 기능으로 인해 차량이 충돌하면 에어백이 터지고，주행 상태에 따라 차체의 높이가 달라지고，노면 상태에 따라 제동 방식에 변화가 오는 등 제어가 가능하다. 오늘날 자동차용 센서는 안전 관련 법규 강화와 지능형 · 친환경 자동차의 기술 개발 등으로 그 응용 범위가 확대되고 있다. 자동차에 적용하는 대표적인 센서로는 우선 초음파 센서가 있다. 이 센서는 우리 주위에서 흔히 볼 수 있는 센서 중 하나다. 가습기 · 식기세척기 · 어군탐지기 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. 차량의 뒷범퍼에 장착된 후방감지 센서도 초음파 센서다. 초음파 센서는 압전 소자라는 물질로 전기를 흘릴 때 발생하는 초음파(20㎑ 이상 주파수)를 이용한 것이다. 장애물 등에 음파를 발생하면 반사돼 돌아올 때까지의 시간을 측정해 장애물과의 거리를 산출하게 된다. 이를 차량 후방감지 ECU에 전달한다. 후방감지 ECU는 음파 발생 및 반사신호를 비교 분석해 장애물과의 거리를 산출하게 된다.
자동차 장치 중 센서의 역할이 중요한 것 중 하나가 에어백이다. 에어백 센서에는 여러 종류가 있다. 충돌감지 센서는 차량의 충돌을 잘 감지할 수 있는 곳에 한 개 또는 여러 개가 장착돼 있다. 차량이 충돌할 때 전기적인 충돌 신호를 에어백 ECU로 전달하는 역할을 한다. 승객감지 센서는 승객의 탑승 여부 및 몸무게 · 앉은 자세 등을 감지해 조수석 에어백의 작동 및 에어백이 터지는 속도를 조절한다.
스피드 센서도 빼놓을 수 없는 차량용 센서다. 스피드 센서는 차량의 휠이나 변속기에 장착돼 속도를 감지한 뒤 속도를 이용하는 다른 전장품에 전기적인 신호를 보내는 역할을 한다. 주로 이용하는 ABS(브레이크 잠김 방지 장치)용 휠 스피드 센서를 보자.차량이 주행하기 시작해 바퀴가 회전하면 바퀴의 회전속도를 감지해 ABS ECU로 전기신호를 보내고，ABS ECU는 이 신호를 이용해 차량의 속도를 계산한다. 이때 네 바퀴에 장착된 휠 스피드 센서의 신호를 비교해 어느 한 바퀴라도 미끄럼이 발생하면 ABS가 작동하게 된다. 브레이크 페달에서 진동을 느낀다면 ABS가 작동하는 것이라고 판단하면 된다. 보통 차고 센서라고도 알려져 있는 하이트 센서(Height Sensor)도 재미있는 원리로 작동한다. 이 센서는 노면으로부터 차량의 높이를 측정하는 센서다. 주행 때 차량 보디와 차체의 상대 위치 변화(차고 변화)를 감지해 전자제어 현가 시스템의 ECU에 정보를 제공한다.
전자제어 현가장치는 이 정보를 토대로 노면이 울퉁불퉁한 비포장 도로에서는 차 높이를 높여 차체를 보호한다. 반대로 고속도로와 같이 고속 주행이 가능한 도로에서는 차 높이를 낮춰 주행 및 조종 안정성을 높이는 역할을 수행한다.
최근 차량용 반도체의 기술 발전과 차량 시스템의 전자화 가속화로 차량 내 곳곳에 다양한 기능의 센서들이 적용되고 있으며，더욱 진화한 센서 개발을 위한 관련 업체들의 경쟁도 날로 치열해지고 있다.
이처럼 센서의 감지 기능으로 인해 차량이 충돌하면 에어백이 터지고，주행 상태에 따라 차체의 높이가 달라지고，노면 상태에 따라 제동 방식에 변화가 오는 등 제어가 가능하다. 오늘날 자동차용 센서는 안전 관련 법규 강화와 지능형 · 친환경 자동차의 기술 개발 등으로 그 응용 범위가 확대되고 있다. 자동차에 적용하는 대표적인 센서로는 우선 초음파 센서가 있다. 이 센서는 우리 주위에서 흔히 볼 수 있는 센서 중 하나다. 가습기 · 식기세척기 · 어군탐지기 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. 차량의 뒷범퍼에 장착된 후방감지 센서도 초음파 센서다. 초음파 센서는 압전 소자라는 물질로 전기를 흘릴 때 발생하는 초음파(20㎑ 이상 주파수)를 이용한 것이다. 장애물 등에 음파를 발생하면 반사돼 돌아올 때까지의 시간을 측정해 장애물과의 거리를 산출하게 된다. 이를 차량 후방감지 ECU에 전달한다. 후방감지 ECU는 음파 발생 및 반사신호를 비교 분석해 장애물과의 거리를 산출하게 된다.
자동차 장치 중 센서의 역할이 중요한 것 중 하나가 에어백이다. 에어백 센서에는 여러 종류가 있다. 충돌감지 센서는 차량의 충돌을 잘 감지할 수 있는 곳에 한 개 또는 여러 개가 장착돼 있다. 차량이 충돌할 때 전기적인 충돌 신호를 에어백 ECU로 전달하는 역할을 한다. 승객감지 센서는 승객의 탑승 여부 및 몸무게 · 앉은 자세 등을 감지해 조수석 에어백의 작동 및 에어백이 터지는 속도를 조절한다.
스피드 센서도 빼놓을 수 없는 차량용 센서다. 스피드 센서는 차량의 휠이나 변속기에 장착돼 속도를 감지한 뒤 속도를 이용하는 다른 전장품에 전기적인 신호를 보내는 역할을 한다. 주로 이용하는 ABS(브레이크 잠김 방지 장치)용 휠 스피드 센서를 보자.차량이 주행하기 시작해 바퀴가 회전하면 바퀴의 회전속도를 감지해 ABS ECU로 전기신호를 보내고，ABS ECU는 이 신호를 이용해 차량의 속도를 계산한다. 이때 네 바퀴에 장착된 휠 스피드 센서의 신호를 비교해 어느 한 바퀴라도 미끄럼이 발생하면 ABS가 작동하게 된다. 브레이크 페달에서 진동을 느낀다면 ABS가 작동하는 것이라고 판단하면 된다. 보통 차고 센서라고도 알려져 있는 하이트 센서(Height Sensor)도 재미있는 원리로 작동한다. 이 센서는 노면으로부터 차량의 높이를 측정하는 센서다. 주행 때 차량 보디와 차체의 상대 위치 변화(차고 변화)를 감지해 전자제어 현가 시스템의 ECU에 정보를 제공한다.
전자제어 현가장치는 이 정보를 토대로 노면이 울퉁불퉁한 비포장 도로에서는 차 높이를 높여 차체를 보호한다. 반대로 고속도로와 같이 고속 주행이 가능한 도로에서는 차 높이를 낮춰 주행 및 조종 안정성을 높이는 역할을 수행한다.
최근 차량용 반도체의 기술 발전과 차량 시스템의 전자화 가속화로 차량 내 곳곳에 다양한 기능의 센서들이 적용되고 있으며，더욱 진화한 센서 개발을 위한 관련 업체들의 경쟁도 날로 치열해지고 있다.