2. 인류의 발전 기술 이야기

  자율주행은 자동차가 주변 상황을 인식하고 주행 경로를 판단해 스스로 움직이는 기술입니다. 운전자가 목적지만 입력하면 자동차가 모든 도로를 알아서 달리는 모습을 떠올리기 쉽습니다. 그러나 현재 자율주행 기술은 운전자를 돕는 기능부터 제한된 지역의 무인 운행까지 범위가 매우 넓습니다. 같은 자율주행이라는 이름을 사용해도 운전자의 역할과 책임은 단계마다 다르죠. 따라서 차량에 자율주행 기능이 있다는 설명만 듣고 운전대를 완전히 맡겨서는 안 됩니다. 자율주행의 뜻과 작동 원리, 자동화 단계, 산업이 주목하는 이유와 해결 과제를 알아보겠습니다. 1. 자율주행이란 무엇일까? 자율주행은 자동차가 주변 환경과 도로 정보를 스스로 인식하고 판단해 운행하는 기술입니다. 우리나라 「자동차관리법」은 자율주행자동차를 운전자나 승객의 조작 없이 운행할 수 있는 자동차로 정의합니다. 자동차에 카메라나 센서만 장착했다고 자율주행차가 되는 것은 아닙니다. 수집한 정보를 분석해 위험을 판단하고, 안전한 경로를 계획하며, 차량을 제어할 수 있어야 합니다. 사람이 운전할 때 하는 일을 생각하면 자율주행의 구조를 이해하기 쉽습니다. 운전자는 눈과 귀로 차량과 보행자, 신호등, 차선, 도로 상태를 살핍니다. 그다음 어디로 움직여야 할지 판단하고 운전대와 가속페달, 브레이크를 조작하죠. 자율주행차도 이와 비슷하게 ‘인지－판단－제어’ 과정을 반복합니다. 차량은 센서로 주변을 인지하고 컴퓨터가 위험과 이동 경로를 판단합니다. 마지막으로 전자제어장치가 조향과 가속, 제동을 실행합니다. 이 과정은 한 번으로 끝나지 않습니다. 자동차가 달리는 동안 주변 상황은 계속 바뀌기 때문에 매우 짧은 간격으로 반복돼야 합니다. 앞차가 갑자기 멈추거나 보행자가 도로로 들어오는 상황에도 빠르게 대응해야 하거든요. 자율주행과 첨단 운전자 보조 시스템인 ADAS도 구분할 필요가 있습니다. ADAS는 운전자가 주행의 중심에 있고 시스템이 일부 기능을 보조하는 기술입니다. 차로 유지 보조와 자동 긴급제동, 어댑티브 크루...

전기차를 살펴볼 때 가장 먼저 확인하는 것은 주행거리와 충전시간입니다. 그런데 이 두 가지를 결정하는 핵심 부품이 바로 전기차 배터리입니다. 전기차 배터리는 단순히 전기를 저장하는 대형 건전지가 아닙니다. 차량 가격과 성능, 안전성은 물론 전기차 산업의 경쟁력까지 좌우하는 핵심 부품이지요. 실제로 전기차 가격에서 배터리가 차지하는 비중이 상당하기 때문에 배터리 가격이 낮아져야 전기차 대중화도 빨라질 수 있습니다. 그렇다면 전기차 배터리는 어떤 원리로 움직이고, 왜 세계 각국과 기업들은 배터리 경쟁에 뛰어들고 있을까요? 복잡한 화학식은 빼고 소비자가 알아두면 좋은 핵심 내용을 중심으로 쉽게 살펴보겠습니다. 전기차 배터리는 어떤 역할을 할까 내연기관 자동차가 휘발유나 경유를 태워 엔진을 움직인다면 전기차는 배터리에 저장된 전기로 모터를 구동합니다. 운전자가 가속페달을 밟으면 전기차 배터리에 저장된 전기에너지가 인버터를 거쳐 모터로 전달됩니다. 모터는 이 전기에너지를 회전력으로 바꾸어 자동차 바퀴를 움직입니다. 전기차는 감속할 때 모터를 발전기처럼 활용하는 회생제동도 사용합니다. 차량이 속도를 줄일 때 발생하는 운동에너지의 일부를 다시 전기에너지로 바꾸어 배터리에 저장하는 방식입니다. 버려질 수 있는 에너지를 재사용하기 때문에 내연기관 자동차보다 에너지 효율을 높일 수 있습니다. 현재 대부분의 순수 전기차와 플러그인 하이브리드 자동차에는 리튬이온 배터리가 사용됩니다. 리튬이온 배터리는 같은 무게와 부피에서 비교적 많은 에너지를 저장할 수 있고, 충전과 방전을 반복해도 성능 유지가 뛰어나기 때문입니다. 전기차 배터리를 구성하는 네 가지 핵심 소재 전기차 배터리의 기본 구성 요소는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막입니다. 양극재와 음극재는 리튬이온을 저장하는 역할을 합니다. 전해질은 충전과 방전 과정에서 리튬이온이 양극과 음극 사이를 이동할 수 있도록 통로를 만들어 줍니다. 분리막은 양극과 음극이 직접 맞닿지 않도록 차단해 내부 단락을 예방합니다. 배터리가 충전될 때는...

F1 머신과 일반 자동차가 긴 직선도로에서 경주한다면 누가 이길까요? “당연히 F1이지!”라고 생각하기 쉽습니다. 그런데 무조건 그렇지는 않습니다. F1 머신은 보통 시속 330에서 360킬로미터 정도까지 달립니다. 일부 고성능 슈퍼카와 하이퍼카는 시속 400킬로미터를 넘기기도 합니다. 숫자만 보면 슈퍼카가 F1 머신보다 더 빠른 것처럼 보이지요. 하지만 커브와 제동 구간이 있는 경주장으로 들어가면 이야기가 완전히 달라집니다. F1 머신은 직선 최고속도 하나만 노리는 자동차가 아닙니다. 빠르게 출발하고, 엄청난 속도로 커브를 돌고, 짧은 거리에서 멈춘 뒤 다시 튀어나가는 자동차입니다. 쉽게 말하면 일반 자동차가 오래 달리는 마라톤 선수라면 F1 머신은 단거리와 장애물, 방향 전환까지 모두 잘하는 괴물 같은 선수입니다. F1 머신은 얼마나 빠를까요 F1 머신은 긴 직선구간에서 시속 350킬로미터 안팎까지 올라갑니다. 고도가 높아 공기가 희박한 멕시코시티 같은 곳에서는 시속 346킬로미터 이상을 기록하기도 합니다. 앞차 바로 뒤에서 달리면 공기저항이 줄어 속도가 더 올라갈 수도 있습니다. 이를 슬립스트림이라고 합니다. 앞차가 공기를 뚫고 지나간 길을 뒤차가 따라가는 것이지요. 강한 바람이 부는 날 앞사람 뒤에서 자전거를 타면 힘이 조금 덜 드는 것과 비슷합니다. 반대로 모나코처럼 좁고 커브가 많은 경주장에서는 이런 최고속도를 낼 수 없습니다. 직선이 짧아 속도가 충분히 올라가기 전에 다시 브레이크를 밟아야 하기 때문입니다. 결국 F1 머신의 최고속도는 자동차 성능뿐 아니라 경주장의 모양과 날씨, 자동차 설정에 따라 달라집니다. 일반 자동차는 왜 그렇게 빠르게 만들지 않을까요 요즘 일반 승용차도 출력이 상당히 높습니다. 고성능 자동차는 가속페달을 조금만 깊게 밟아도 몸이 좌석에 붙는 느낌이 들 정도지요. 기술적으로 더 높은 속도를 낼 수 있어도 자동차 회사는 최고속도를 일정 수준에서 제한하는 경우가 많습니다. 일반도로에는 신호등과 교차로, 보행자와 다른 자동차가 있...

자동차 부동액은 언제부터 사용했을까? 물 냉각에서 현대 냉각수까지의 역사 자동차 부동액은 처음부터 엔진에 사용됐던 것은 아닙니다. 초기 자동차는 엔진에서 발생한 열을 식히기 위해 주로 물을 사용했습니다. 물은 구하기 쉽고 열을 흡수하는 능력도 뛰어났지만 치명적인 약점이 있었습니다. 기온이 영하로 내려가면 얼고, 뜨거워지면 끓으며, 금속으로 만든 냉각장치를 녹슬게 했던 것입니다. 자동차가 추운 겨울에도 운행되기 시작하면서 물을 대신하거나 물과 섞어 사용할 새로운 냉각액이 필요해졌습니다. 그 결과 알코올 계열의 초기 부동액을 거쳐 1920년대 후반 에틸렌글리콜 부동액이 본격적으로 등장했습니다. 현재의 자동차 냉각수는 단순히 얼지 않는 물이 아닙니다. 엔진의 과열과 동결, 부식과 침전물까지 방지하도록 만들어진 복합적인 화학제품입니다. 초기 자동차는 물로 엔진을 식혔습니다 내연기관은 연료를 태워 얻은 힘으로 자동차를 움직입니다. 그러나 연료의 에너지가 모두 주행에 사용되는 것은 아닙니다. 상당한 양이 열로 바뀌기 때문에 이를 제대로 식히지 않으면 엔진이 과열됩니다. 초기의 소형 엔진에는 공기가 지나가면서 열을 식히는 공랭식 방식도 사용됐습니다. 엔진의 출력과 크기가 커지면서 물을 순환시키는 수랭식 냉각장치가 널리 사용되기 시작했습니다. 엔진 주변의 통로를 따라 물을 순환시키고 뜨거워진 물을 라디에이터로 보내 열을 식히는 방식이었습니다. 물은 값이 싸고 열을 잘 흡수한다는 장점이 있습니다. 하지만 겨울밤 자동차를 세워두면 냉각장치 안의 물이 얼 수 있었습니다. 물은 얼면서 부피가 늘어나기 때문에 엔진 블록이나 라디에이터, 배관을 깨뜨릴 위험이 컸습니다. 당시 운전자에게 겨울철 냉각수 관리는 매우 번거로운 일이었습니다. 겨울마다 냉각수를 빼야 했던 운전자들 부동액이 보편화되기 전에는 운전을 마친 후 냉각장치의 물을 빼는 방법이 사용됐습니다. 물이 남아 있지 않으면 추운 밤에도 냉각장치가 얼어 터지는 것을 막을 수 있었기 때문입니다. 다음 날 자동차를 운행하려면 다시 물을...

자동차 바퀴의 역사, 나무 바퀴에서 현대 타이어가 되기까지 지금은 자동차에 검은색 고무 타이어가 장착된 모습이 너무나 당연하게 느껴집니다. 하지만 인류가 처음 만든 바퀴에는 고무도, 공기도, 미끄럼을 줄여주는 무늬도 없었습니다. 나무를 둥글게 잘라 만든 무겁고 단단한 원판에 가까웠지요. 그렇다면 단순한 나무 바퀴는 어떻게 충격을 흡수하고 시속 100킬로미터 이상의 속도까지 견디는 자동차 타이어로 발전했을까요? 자동차 바퀴의 역사는 더 빠르게 달리는 기술만의 이야기가 아닙니다. 무게를 줄이고 승차감을 높이며 비와 눈길에서 안전하게 멈추기 위한 수천 년간의 개선 과정입니다. 바퀴와 타이어가 어떻게 다른지도 함께 살펴보겠습니다. 바퀴와 타이어는 서로 다릅니다 우리는 일상에서 바퀴와 타이어를 비슷한 의미로 사용합니다. 그러나 자동차 구조에서는 서로 다른 부품입니다. 바퀴는 차축을 중심으로 회전하며 자동차의 무게를 지탱하는 전체 구조를 뜻합니다. 오늘날 자동차에서는 금속으로 만든 휠과 그 바깥쪽에 장착되는 타이어가 결합해 하나의 바퀴를 이룹니다. 휠은 타이어를 고정하고 차량의 힘을 노면으로 전달합니다. 타이어는 노면에 직접 닿아 충격을 흡수하고, 자동차가 출발하거나 멈추고 방향을 바꿀 때 필요한 접지력을 만들어냅니다. 영어 ‘타이어’의 어원도 흥미롭습니다. 과거 나무 바퀴의 가장자리를 감싸 보호하던 철제 띠를 바퀴의 복장이라는 의미에서 타이어라고 불렀다는 설명이 있습니다. 즉 타이어라는 말은 고무가 등장하기 전부터 사용됐던 셈입니다. 최초의 바퀴는 통나무가 아니었습니다 무거운 물건 아래에 통나무를 놓고 굴리는 방식은 바퀴의 원리를 이해하는 중요한 출발점이었습니다. 하지만 통나무 굴림대 자체를 최초의 바퀴라고 보기는 어렵습니다. 바퀴라고 부르려면 둥근 물체가 차축을 중심으로 계속 회전하면서 운반 수단을 움직여야 합니다. 현재까지 알려진 초기 바퀴 달린 운송수단은 기원전 3500년 무렵 메소포타미아와 유럽 일대에서 나타난 것으로 설명됩니다. 초기의 바퀴는 널빤지 여러 개를...

자동차 제조사에서 갑자기 리콜 안내 문자가 오면 차에 큰 문제가 생긴 것처럼 불안해집니다. 당장 운전을 멈춰야 하는지, 수리비는 누가 내는지부터 궁금해지기도 하지요. 하지만 자동차 리콜은 차가 곧 고장 난다는 선언이 아니라, 확인된 위험을 미리 제거하는 안전조치입니다. 안내문을 서랍에 넣어두기보다 결함 내용과 수리 방법부터 확인하는 것이 현명합니다. 자동차 리콜의 정확한 뜻부터 대상 차량 조회와 무상수리 절차까지 차근차근 알아보겠습니다. 자동차 리콜은 결함을 바로잡는 공식 시정조치입니다 자동차 리콜은 제작 과정에서 발견된 설계·제조·성능상의 결함을 제작사가 시정하는 제도입니다. 자동차안전기준에 맞지 않거나 운전자와 탑승자의 안전을 위협할 가능성이 있을 때 시행됩니다. 쉽게 말해 이미 판매된 자동차를 다시 불러 결함 부품을 고치거나 교체하는 과정입니다. 최근에는 정비소를 방문하지 않고 소프트웨어를 원격 업데이트하는 리콜도 늘어나고 있습니다. 전기차 배터리 제어장치나 운전자보조시스템처럼 소프트웨어가 중요한 부품이 많아졌기 때문이지요. 리콜은 자동차가 형편없이 만들어졌다는 의미로만 받아들일 필요는 없습니다. 판매 이후 발견된 위험을 숨기지 않고 공개해 사고 가능성을 줄이는 예방 절차이기도 합니다. 문제가 발견됐는데도 필요한 조치를 미루거나 숨기는 상황이 오히려 더 위험하다고 볼 수 있겠군요. 자발적 리콜과 강제 리콜은 무엇이 다를까요 언론 보도에서 자주 보이는 자발적 리콜은 제작사가 결함을 확인하고 먼저 시정에 나서는 방식입니다. 이름에 자발적이라는 표현이 붙지만 운전자가 수리를 선택적으로 받아도 된다는 뜻은 아닙니다. 제작사가 결함을 공개하고 시정계획을 세워 정부에 보고한다는 절차상의 의미에 가깝습니다. 반면 강제 리콜은 제작사가 필요한 조치를 하지 않을 때 정부가 조사를 거쳐 시정을 명령하는 방식입니다. 국토교통부는 결함 여부를 확인하기 위해 한국교통안전공단 자동차안전연구원에 조사를 맡길 수 있습니다. 조사 과정에서는 소비자가 접수한 결함 신고와 사고 사례, 제...

오늘날 한국 자동차는 미국과 유럽의 도로에서 어렵지 않게 만날 수 있습니다. 성능과 디자인뿐 아니라 전기차와 수소차 기술에서도 세계 시장의 주목을 받고 있지요. 그러나 한국 자동차 산업의 출발점은 완성된 공장도, 독자적인 설계도 아니었습니다. 버려진 군용 지프의 부품을 모으고 철판을 손으로 두드리던 작은 정비소에서 시작됐거든요. 고종 시대에 처음 등장한 자동차부터 시발자동차와 포니를 거쳐 전기차에 이르기까지 살펴보겠습니다. 자동차 한 대가 서울 거리를 놀라게 했습니다 우리나라에 자동차가 처음 들어온 시점은 일반적으로 1903년 무렵으로 알려져 있습니다. 고종 황제의 즉위 40주년을 기념해 승용차가 들어왔다는 이야기가 가장 널리 전해집니다. 다만 당시 자료가 충분하지 않아 최초 차량의 제조사와 정확한 도입 경로에는 여러 견해가 있습니다. 따라서 특정 차종을 단정하기보다 대한제국 시기에 자동차가 등장했다는 흐름으로 보는 게 안전합니다. 말이나 인력거가 오가던 서울 거리에 스스로 움직이는 기계가 나타났으니 구경꾼이 몰릴 만했겠지요. 초기의 자동차는 왕실과 외교관, 일부 부유층만 이용할 수 있는 매우 귀한 물건이었습니다. 도로와 주유소, 정비시설이 제대로 없었으니 자동차를 소유해도 운행하기가 쉽지 않았습니다. 당시 자동차는 대중교통수단이라기보다 근대 문명을 보여주는 움직이는 전시품에 가까웠습니다. 일제강점기에는 자동차 수가 조금씩 늘었지만 대부분 해외에서 들여온 차량에 의존했습니다. 한국인이 직접 자동차를 설계하고 생산하는 산업은 광복 이후에야 본격적인 출발선에 섰습니다. 폐차 부품에서 태어난 최초 국산차 시발자동차 한국전쟁이 끝난 뒤 거리에는 미군이 사용하던 지프와 버려진 부품이 많이 남아 있었습니다. 국내 기술자들은 쓸 만한 부품을 모아 차량을 고치면서 자연스럽게 자동차 제작 기술을 익혔습니다. 이 과정에서 1955년 국제차량제작이 만든 시발자동차가 세상에 등장합니다. 시발은 새로운 출발이라는 뜻의 한자어이며 한국 자동차 산업의 시작을 알리는 이름이었습니다. 시발...

자동차보험은 해마다 갱신해야 하는 부담스러운 비용으로 느껴질 때가 많습니다. 사고 한 번 없이 지나간 해에는 납부한 보험료가 괜히 아깝다는 생각도 들지요. 하지만 자동차보험은 사고가 난 뒤에야 비로소 진짜 가치가 드러나는 안전장치입니다. 작은 접촉사고도 수리비와 치료비, 휴업손해까지 더해지면 금액이 빠르게 커지거든요. 특히 여러 사람이 다친 사고는 개인이 감당하기 어려운 배상책임으로 이어질 수 있습니다. 자동차보험이 어떻게 탄생했고 왜 의무가입 제도로 발전했는지 살펴보겠습니다. 1. 자동차보험은 자동차 사고와 함께 탄생했습니다 19세기 말 자동차가 도로에 등장했을 때 사람들은 새로운 이동수단에 열광했습니다. 말보다 빠르고 기차보다 자유로웠지만, 자동차가 늘면서 충돌사고도 함께 증가했어요. 초기의 도로에는 신호등과 차선이 부족했고 운전면허 제도도 제대로 갖춰지지 않았습니다. 자동차는 속도가 빠른 만큼 사고가 나면 사람과 재산에 큰 손해를 남겼습니다. 문제는 가해 운전자가 피해를 모두 배상할 경제력이 없을 수도 있다는 점이었습니다. 운전자가 돈이 없다는 이유만으로 피해자가 치료비를 받지 못하는 일도 생겼습니다. 이런 위험을 여러 가입자가 함께 나누기 위해 자동차보험이 등장하게 됩니다. 1890년대 후반 미국에서는 자동차 사고를 보장하는 보험이 판매되기 시작했습니다. 초기 자동차보험은 오늘날의 상품처럼 보장 항목이 세분화되지는 않았습니다. 기존의 마차 사고와 배상책임보험을 자동차에 맞게 바꾼 형태에 가까웠거든요. 자동차가 대중화되면서 사람과 차량, 재산 피해를 나눠 보장하는 구조가 만들어졌습니다. 자동차보험은 자동차 산업이 성장하면서 함께 발전한 또 하나의 교통 기술인 셈입니다. 2. 선택 상품이던 보험은 왜 의무가 되었을까 초기 자동차보험은 운전자가 필요에 따라 선택해서 가입하는 민간 상품이었습니다. 그러나 보험에 가입하지 않은 운전자가 사고를 내면 피해자는 보호받기 어려웠습니다. 중대한 사고가 발생해도 가해자가 가진 재산만큼만 배상받을 수 있었기 때문입니다. 자...

자동차 연비 높이는 법에 대해 들어보신 적이 있나요? 이미 잘 알고 계신 분도 있겠고, 매번 떨어지는 주유소 기름값에 한숨 쉬며 궁금해하시는 분도 많을 겁니다. 오늘은 자동차 연비란 과연 어떻게 관리해야 오르는지, 그 속 시원한 이야기를 아주 재미있게 설명 좀 드릴게요~. 자동차 연비 높이는 법이란 도대체 무엇이냐면요, 차량의 불필요한 에너지를 줄이고 효율을 극대화하는 모든 운전 습관을 뜻합니다. 처음 정비를 배우기 시작했을 때, 고객들의 영수증을 보며 연비가 왜 이렇게 차이 나는지 머리를 쥐어짰던 기억이 납니다. 그저 차를 부드럽게 몰기만 하면 자연스럽게 좋아지는 단순한 수치인 줄로만 알았거든요. 하지만 그 안에는 수많은 주행 습관과 정비 상태가 얽혀 있는 복잡한 과학이 고스란히 담겨 있었습니다. 오늘은 자동차 연비가 뚝뚝 떨어지는 진짜 이유와 이를 확실하게 끌어올리는 실전 노하우를 날것 그대로 파헤쳐 보겠습니다. 연비를 깎아먹는 주범, 잘못된 운전 습관부터 고치기 도로 위를 달리다 보면 급출발과 급제동을 반복하는 차량을 아주 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 엔진에 과도한 부하를 걸어주니 기름이 눈 녹듯 사라지는 것은 너무나 당연한 일이지요. 저도 젊은 시절, 성격이 급해서 신호등만 바뀌면 쏜살같이 튀어나가곤 했습니다. 그때 주유소에 갖다 바친 기름값만 생각하면 지금도 아까워서 가슴이 미어질 지경이랍니다. 연비를 높이고 싶다면 가장 먼저 오른발의 무게를 줄이고 부드럽게 가속하는 습관을 들여야 합니다. 기술이 아무리 좋아져도 결국 운전자의 발끝에서 연비의 절반 이상이 결정된다는 것을 뼈저리게 느꼈거든요. 차량 무게와 소모품 관리, 보이지 않는 연비의 적들 트렁크에 쓸데없는 짐을 가득 싣고 다니는 운전자들을 볼 때마다 참 안타까운 마음이 듭니다. 차량의 무게가 무거워질수록 엔진은 더 많은 힘을 짜내야 하고, 그만큼 연료 소비도 늘어나기 때문입니다. 저도 정비 작업을 하다가 고객의 트렁크에서 골프백과 잡동사니 수십 킬로그램을 내려드린 적이 있거든요. 짐만 가득 내려놓아...