강설시험
강설시험(降雪試驗)은 눈이 내리는 강설 환경에서 진행하는 시험을 말한다.
개요[편집]
강설은 눈이 내림 또는 내리는 눈을 말하며 강설시험은 눈이 내리거나 눈이 있는 환경에서 혹은 눈이 오는 기후를 재현하여 실시하는 시험이다. 또한 강설은 겨울에 해당되는 것으로 겨울철 추위에도 관련이 있다.
강설시험은 기후 환경시험에 해당되며 온도, 습도, 일사, 강우, 강설, 풍속 등에 대응한 시험 평가이다. 여기에서 강우와 강설은 모두 강수에 해당되며 온도 차이에 따른 물의 부동한 형태, 즉 액체와 고체 형태의 물이며 시험실 내의 강우시험과 강설시험은 거의 같은 방법으로 진행된다.
강설시험과 같은 기후환경시험은 주로 군수품, 군수장비, 건축 자재, 설비 등등의 시험 평가에 적용하였으며 자동차와 같은 기후환경에 노출되는 제품에도 적용된다.
자동차의 강설시험[편집]
현 단계에서 자동차의 강설시험은 법규의 규제사항이 아니며 제조 메이커에서 자체적으로 실시하고 있으며 구체적인 방법이나 평가 기준에 대한 정확한 자료는 찾아볼 수 없다.
자동차 강설시험은 일반적으로 시험실에서 진행하며 또한 도로를 질주하는 이동 수단인 만큼 시험실의 시험으로 만족할 수는 없다. 추가적으로 강설 환경에서 자동차 부품 성능을 평가하는 윈터테스트(winter test)와 도로주행 성능을 평가하는 스노우모드 테스트(snow mode test)가 있다.
강설 시험실[편집]
시험장 혹은 시험실과 같은 실내에서 온도, 습도 등을 조절하여 필요한 환경을 만들어 강설 기후 환경에서의 적응 능력을 평가한다.
주요하게 눈이 녹으면서 생기는 물에 대한 침투 방지의 효율성, 노출 중 또는 노출 후의 성능, 강설에 의한 물리적 열화, 물 제거 장치의 효율성에 미치는 영향을 판단하며 통신 성능, 시야 제한, 기계 작동 및 시동의 제한, 광학 장비의 성능, 퓨즈의 작동 성능과 강설 충격의 표면 침식 영향 또는 부식, 전기 기구의 성능, 오작동, 결빙, 열 교환 성능, 오일과 연료의 연소 속도의 변화 등을 고려한다.[1]
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일부 메이커에서는 풍동시험장에서 강설시험을 하는 경우도 있다. 풍동시험장은 온도, 습도, 풍속 등을 조절 가능하여 강설에 맞는 환경을 이루는 것이 가능하다.
윈터테스트[편집]
실차 테스트(Vehicle Test) 중에서 혹한의 동계 환경조건에서 부품 성능을 확인하기 위한 것이 바로 윈터테스트(Winter Test)이다. 윈터테스트는 혹한지의 눈길, 빙판길 등 가혹한 환경조건에서 자동차 부품이 제 역할을 다 하는지 성능을 시험하고 고객의 승인(Sign off)을 받는 것을 말한다.
윈터테스트는 보통 영하 10도~20도, 추울 때는 40도를 오르내리고 장애물이 없는 넓은 장소가 필요하다. 산악 지형이 같이 있으면 더욱 좋으며 쉽지 않은 조건이다. 이런 장소가 필요한 이유는 혹한에서 부품이 제대로 동작하는지 시험하고 자동차 주행 테스트를 해야 하기 때문이다. 그래서 추운 날씨와 40cm 이상 두껍게 언 호수가 있는 지역이 윈터테스트 장소로 적격이다. 산악 지형에서는 사륜구동차의 성능과 여러 종류의 브레이크를 시험한다.
벤츠, BMW, 현대 등 글로벌 자동차 회사와 보쉬, 컨티넨털 등 유수의 글로벌 자동차 부품사들이 주로 이용하는 윈터 테스트 장소는 스웨덴의 아르예플로그(Arjeplog)이다.
한라그룹의 자동차 부품 계열사 만도는 1989년부터 아르예플로그에서 윈터테스트를 진행해왔으며 스웨덴 외에도 중국 흑하, 뉴질랜드 와나카 등에 윈터테스트장을 갖고 있다. 이 중 스웨덴의 아르예플로그 윈터테스트장은 최적의 기후조건을 지니고 있으며 주로 주로 브레이크를 시험하는데 미끄러짐 방지 시스템, 차량자세 제어장치, 구동력 제어장치 등이 주요 시험 대상이다.[2][3][4]
스노우모드 테스트[편집]
스노우모드 테스트는 자동차가 눈길을 헤쳐 나갈 수 있도록 하는 주행 능력 시험이다.
스노우모드는 겨울철 강설이나 결빙 등으로 4개의 바퀴 중 일부가 눈길에서 헛돌거나 공중에 떴을 때 상대적으로 접지력이 높은 나머지 바퀴에 동력을 집중시켜 험로 탈출을 도와주는 기능이다. 마찰력을 높이는 스노우 타이어나 스노우 체인과는 다른 방식이다.
스노우모드는 경우에 따라 엔진의 토크를 조절하여 지나치게 강한 토크로 인해 바퀴가 헛돌지 않도록 하는 파워트레인 제어 기능까지를 포함한다. 구동 시스템 협조 제어는 스노우모드를 완성하는 기능이다. 특히 4륜 구동 자동차의 경우 각 바퀴에 걸리는 마찰력을 파악하고 구동력을 효과적으로 배분해야 한다.
현대차가 2018년 11월 스웨덴 아르예플로그에서 팰리세이드 스노우모드 성능 테스트한 영상을 보면 좀 더 쉽게 이해할 수 있다. 스노우모드를 위해서는 전자식 4륜 구동장치(AWD), 자동차 전자제어장치(ECU), 자동 변속기 제어장치(TCU), 전자식 차체 자세제어장치(ESC) 등 차내 전자 장치가 상호 작용한다.
각 장치별 역할을 보면 우선 ECU는 자동차 내부에 장착된 마이크로 컴퓨터이다. 엔진을 제어하는 두뇌 역할을 담당한다. 변속, 주행 안정화, 구동력 배분을 이 ECU에서 총괄한다고 보면 된다. 컴퓨터의 중앙제어장치(CPU) 역할을 한다.
4WD는 자동차 바퀴 4개에 자동으로 동력을 전달한다. 필요에 따라 특정 바퀴에 구동력을 나눠서 전달할 수 있다. 스노우모드 경우 앞바퀴 구동력 일부를 뒷바퀴에 집중시키고, 접지력이 좋아 지면을 밟고 눈길을 빠져나오기 쉬운 바퀴에 전달한다.
또, 눈길을 빠져나기 위해서 과도하게 속도를 높이기보다는 변속기를 적절히 운용해 저단에서 고단으로 옮기며 운행하는 것이 좋다. 운전자가 직접 변속하기 어려운 상황을 제어하는 게 TCU이다. 자동차 운행 상황에 따라 노면 상태 등 각종 정보를 기반으로 최적의 변속이 가능하도록 한다. ESC는 브레이크 잠김 방지 장치(ABS) 기능과 엔진 토크 등을 제어해 위급한 상황에서 안정적 차량 자세를 유지해 준다.
스노우 모드를 개발하기 위해서는 다양한 눈길 상황과 운전 주행 패턴을 기반으로 한 알고리즘이 있어야 한다. 현대차는 2년 동안 겨울마다 연구원을 스웨덴에 파견해 다양한 노면 주행 테스트를 거쳤다고 한다. 그 거리는 6000Km에 달한다.
스노우모드는 현재 팰리세이드에만 탑재된 것은 아니다. 지프, 랜드로버 등 글로벌 자동차 업체도 다양한 SUV 차량에 스노우모드를 적용해 눈길을 안전하게 달릴 수 있도록 했다. 향후 국산 SUV에도 스노우모드 탑재가 활발해질 것으로 기대한다.[5][6][7]
동영상[편집]
각주[편집]
- ↑ AP Network7, 〈MIL-STD-810G Method 506.6, Rain 시험〉, 《네이버 블로그》, 2016-05-05
- ↑ hallagroupblog, 〈자동차 윈터테스트 #1. 윈터테스트(Winter Test) 장소 많지 않다〉, 《네이버 블로그》, 2016-03-13
- ↑ hallagroupblog, 〈자동차 윈터테스트#2. 북극권 오지에서 보낸 두 달〉, 《네이버 블로그》, 2016-04-01
- ↑ hallagroupblog, 〈겨울을 달리는 자동차를 만듭니다. 만도 ‘스웨덴 윈터테스트’ 30주년 기념식 현장!〉, 《네이버 블로그》, 2018-03-21
- ↑ 오토이슈, 〈현대차 기대작, 팰리세이드에 탑재되는 '스노우 모드'란〉, 《네이버 포스트》, 2018-11-20
- ↑ 테크플러스 에디터 권동준, 〈겨울철, 눈길을 안전하게 달리는 자동차 기술〉, 《네이버 블로그》, 2018-12-03
- ↑ VIEW H, 〈겨울을 위한 팰리세이드의 새로운 기능_ 스노우 모드에 대해〉, 《네이버 포스트》, 2018-12-11
참고자료[편집]
- AP Network7, 〈MIL-STD-810G Method 506.6, Rain 시험〉, 《네이버 블로그》, 2016-05-05
- hallagroupblog, 〈자동차 윈터테스트 #1. 윈터테스트(Winter Test) 장소 많지 않다〉, 《네이버 블로그》, 2016-03-13
- hallagroupblog, 〈자동차 윈터테스트#2. 북극권 오지에서 보낸 두 달〉, 《네이버 블로그》, 2016-04-01
- hallagroupblog, 〈겨울을 달리는 자동차를 만듭니다. 만도 ‘스웨덴 윈터테스트’ 30주년 기념식 현장!〉, 《네이버 블로그》, 2018-03-21
- 오토이슈, 〈현대차 기대작, 팰리세이드에 탑재되는 '스노우 모드'란〉, 《네이버 포스트》, 2018-11-20
- 테크플러스 에디터 권동준, 〈겨울철, 눈길을 안전하게 달리는 자동차 기술〉, 《네이버 블로그》, 2018-12-03
- VIEW H, 〈겨울을 위한 팰리세이드의 새로운 기능_ 스노우 모드에 대해〉, 《네이버 포스트》, 2018-12-11
같이 보기[편집]
