2021.08.26 현대로템
다목적 무인차량에 적용된 모빌리티 기술
현대로템이 개발한 HR-셰르파와 다목적 무인차량에 적용된 기술을 살펴봤습니다.
생각보다 많은 군사 기술이 우리의 삶을 바꿔 놓았고 다양한 부분에 적용되고 있다는 사실, 알고 계시나요? 2019년 첫 콘셉트 모델이 공개된 뒤, 지난 7월 국내 최초 군용 무인차량으로 납품된 현대로템의 다목적 무인차량에도 다양한 신기술들이 적용되었습니다. 이 차량은 4차 산업혁명 시대를 대비해 현대로템이 자체 개발한 ‘HR-셰르파(HR-Sherpa)’를 기반으로 성능을 강화한 모델입니다. 일상 속에서 찾아볼 수 있는 군사 기술과 함께 현대로템의 HR-셰르파와 다목적 무인차량의 특징을 살펴봤습니다.
생각보다 가까이 있는 군사 기술들
익숙하지 않은 용어로 인해 막연히 어렵게 느끼는 것이 군사 기술입니다. 하지만 원하는 목적지까지 가장 빠른 길을 안내하는 내비게이션, 편리하게 음식을 배달할 수 있는 배달 애플리케이션 등 위치기반 서비스에 활용되는 GPS(Global Positioning System)도 처음에는 군사용으로 개발되었습니다. 개발 당시에는 요격 미사일 유도 등에 주로 사용됐으나 냉전 시대가 끝나면서 민간 영역으로 그 이용 범위가 점차 확대된 것이죠.
드론(무인항공기)도 마찬가지입니다. 공군에서 사용되던 무인 항공기가 지금은 농업, 배달, 촬영 등 민간분야에서 다양한 형태로 쓰이고 있습니다. 이렇게 처음에는 군사 목적으로 개발됐지만 시간이 지나 우리 일상에 적용되는 기술이 늘고, 그 속도 또한 빨라지고 있는데요. 현대로템이 민/군 겸용으로 개발한 HR-셰르파와 다목적 무인차량에도 차세대 타이어 기술과 자율주행 시스템 등 우리 삶을 편리하게 하는 기술들이 적용되어 있습니다.
무인 차량 시장을 개척하는 HR-셰르파
HR-셰르파(HR-Sherpa)는 전기 구동방식의 민/군 겸용으로 개발된 다목적 무인차량입니다. 현대로템 무인체계 연구개발의 결과물인데요. ‘2018 로보월드’ 전시회에서 최초로 콘셉트 모델을 공개하고, ‘2019 한ㆍ아세안 특별정상회의’를 비롯해 ‘제72주년 국군의 날 기념행사’, ‘2020 대한민국 방위산업전(DX Korea 2020)’ 등 다양한 행사에서 경비 정찰 및 무인 운행 능력을 성공적으로 시연했습니다.
하나의 플랫폼을 활용해 감시 정찰부터 환자 후송까지
HR-셰르파에는 원격 무장 장치인 RCWS(Remote Controlled Weapon Station)를 탑재할 수 있습니다. 원격 무장 장치란 기존 육안 인지 및 구두보고를 통해 타격을 결정하던 방식과 달리, 감시 영상을 실시간으로 전송하며 원격으로 타격을 결정할 수 있는 시스템입니다. 이를 통해 유인 체계 대비 효율적인 작전을 수행할 수 있고, 원격으로 공격 및 자체 방호 임무를 수행할 수 있습니다.
더불어 차량 앞의 병사를 자동으로 따라가는 종속 주행과 지정된 경로를 스스로 탐색해 순찰하는 자율주행 기능도 있습니다. 이러한 첨단 센서 기술들은 우리가 타는 자동차에서도 경험할 수 있는데요. 운전자 보조 시스템과 자율주행 기술에 적용돼 운전자의 사고를 예방합니다. 전방 차량 또는 보행자와의 거리, 운전자의 반응 여부 등을 판단해서 차량이 스스로 속도를 조절하고, 운전자의 차선 이탈을 방지합니다. HR-셰르파는 모듈화된 장비를 탑재할 수 있는 것도 특징인데요. 플랫폼 하나로 화력 지원, 감시 정찰, 물자 후송 등 목적에 따라 민/군에 다양하게 활용할 수 있고, 200kg 이상의 물건을 실을 수 있는 적재함이 있어 환자 후송 및 각종 물자 운반이 가능해 민간에서의 활용도 기대할 수 있습니다.
바퀴와 타이어에 적용된 신기술
HR-셰르파에는 특별한 바퀴가 장착되어 있습니다. 여섯 개 바퀴 모두에 인휠 모터(In-Wheel Motor)가 적용되어 있는데요. 인휠 모터란 휠 안에 모터(구동계)가 장착된 구동 시스템을 말합니다. 구동력을 직접 바퀴에 전달하기 때문에 에너지 효율이 높고, 각 바퀴의 구동력을 독립적으로 제어할 수 있다는 장점이 있습니다. 1~2개의 바퀴가 파손돼도 나머지 바퀴의 힘으로 움직일 수 있죠. 또, 큰 공간을 차지하던 기존 구동계를 바퀴 안에 넣어 실내 공간을 추가로 확보했고, 차체 무게를 줄였습니다.
HR-셰르파에는 에어리스 타이어(Airless Tire)도 적용됐습니다. 에어리스 타이어는 단어 그대로 공기 없이 구조적으로 설계한 타이어입니다. 펑크 걱정이 없는 게 장점이죠. 타이어에 구멍이 나더라도 아랑곳하지 않고 달릴 수 있을 뿐만 아니라 공기 압력 편차로 발생하는 편마모 현상도 사라진다는 장점이 있습니다. 이러한 기술이 일반 승용차에 적용되면 안정감 있는 승차감과 더불어 매 순간 일정한 마찰력을 확보할 수 있어 기존 타이어가 가지고 있는 취약점들을 해소할 수 있습니다. 예를 들어 고속도로 주행 중 갑작스러운 타이어 펑크로 인해 위험한 상황에 처하는 것을 피할 수 있고, 차량의 타이어 위치를 교환해 편마모 현상을 줄일 수 있어 타이어 관리가 수월할 것입니다.
4차 산업혁명 무인 체계의 포문을 연 다목적 무인차량
최근 현대로템은 HR-셰르파를 개량한 다목적 무인차량 2대를 성공적으로 군에 납품하며 그 성능과 품질을 입증했습니다. 최대 속도와 등판 성능(언덕길 주행 능력), 항속거리 등 25개 요구 성능 평가 항목을 모두 만족시키며, 군 장비 무인 체계의 시작을 알렸습니다. 기존 HR-셰르파에 적용된 기술과 더불어 강화된 자율주행 센서를 적용하여 군사 작전에 필요한 성능을 강화한 것이 특징입니다.
현대로템은 무인차량의 안정적인 운용과 제품의 신뢰성을 확보하기 위해 연구개발을 진행하고 있습니다. LiDAR(Light Detection and Ranging, 레이저 스캔 및 거리 측정)와 영상 장치의 센서를 활용한 주변 환경 인식뿐만 아니라 인공지능 기술로 물체와 주행 가능 영역을 스스로 인지하는 수준까지 개발되었다고 하는데요. 이러한 무인 체계와 기술은 민간 부문에서도 활용 가능성이 높을 것으로 예상됩니다. 앞으로 현대로템의 HR-셰르파와 다목적 무인차량에 적용된 기술이 일상에 어떤 방법으로 적용될지 지켜봐 주세요.