제품에 다양한 전파·통신이 탑재되고 있는 가운데 복잡해지는 전파 환경 속에서 자동차 신뢰성 및 안전을 확보할 수 있는 EMI·EMC 기술의 발전이 필수적으로 요구되고 있는 상황이다. 

한국자동차연구원이 서울시 강남구 코엑스 스타트업 브랜치에서 ‘전자파, 미래 모빌리티 대전환의 보이지 않는 조력자’를 테마로 제13회 자산어보 행사를 17일 개최했다.

이날 행사에서 기조연설을 맡은 정연춘 서경대 교수는 미래 모빌리티는 초연결성이 핵심이 될 것으로 전망하며 이에 따른 EMI·EMC 문제가 더욱 다양하고 심화될 것으로 내다봤다.

정 교수는 “자동차 초연결성을 확보하지 않으면 인포테인먼트, 텔레메틱스, V2X 등이 담보될 수 없다”면서 “자동차의 새로운 비즈니스 영역으로 인포테인먼트가 중요하다고 생각한다”고 밝혔다.

인포테인먼트는 자동차 분야에서 새롭게 떠오르고 있는 개념으로 한국방통통신전파진흥원 보고서에 따르면 차량용 인포테인먼트 5가지 유망 영역으로 △영상 △광고 △음악 △게임 △교육을 손꼽고 있다.

정 교수는 자동차가 하나의 휴대폰처럼 기능하는 것이라고 설명했다. 현재 발전하는 기술들을 보면 충돌방지 및 차로 이탈방지와 같은 주행보조 기능뿐만 아니라 디스플레이에 기반한 차량용 증강현실 기능, 지문 인식 도어, 시트 포지션 자동 조정, 내부 공조 자동 제어 등 개인화된 차량용 인포테인먼트 시스템이 개발 및 제공되고 있는 것으로 나타난다.

초연결 모빌리티로의 이행은 센서 채택의 급격한 증가를 견인할 것으로 정 교수는 예측했으며, “초연결 관련 전장 부품의 연평균 성장률이 13.3%로 굉장히 높은 편으로 자동차 분야에서 삼성전자 무선 사업부 정도 수준으로 통신·전자파에 집중해야 이러한 추세를 따라갈 수 있을 것”이라고 제언했다.

중국 우전대·칭화대 공동 연구에서는 자동차 아키텍처 트렌드에서 통신 대역폭이 현재 1Gbps에 지연시간이 50ms 미만 수준을 갖고 있는 것이 향후 2030년 대역폭 10Gbps에 20ms 미만 수준의 지연시간이 필요할 것으로 내다봤다. 더 나아가 100Gbps 대역폭에 10ms 미만 지연시간까지 발전할 것으로 전망했다.

이는 초연결 모빌리티 구현에 대역폭의 기하급수적인 증가와 지연시간 단축을 위한 초고주파 통신 채택이 예상되며, 이에 따른 자동차에서의 EMI·EMC 문제는 안전성으로 직결돼 더욱 큰 문제를 야기할 것으로 우려된다.

정 교수는 “EMI 전문가들은 자동차 고전압, 고전류 추세에 전장품들의 발열 문제까지 해결할 수 있어야 한다”면서 “고주파수 추세에 따른 전자파 안전성 보장이 미래 자동차 안전의 핵심이 될 것이다”라고 전망했다.

이에 따라 차량 내 와이어 하네스의 EMI 문제도 크게 대두될 것으로 예상된다. 현재 와이어 하네스는 전자파 실딩 없이 탑재가 되는데 이는 과거 차량 내 전장품 탑재가 적은 상황에서는 크게 문제가 되지 않았다. 반면 현재 차량 내 전장품이 30% 수준까지 증가했으며, 향후 50%까지 증가할 것으로 예상되는 동시에 초고주파 채택·다양한 전자파 환경에서의 노이즈 간섭 문제 등이 와이어 하네스에서의 영향을 미칠 것으로 정 교수는 지적했다.

현재 하네스에 대한 전자파 차폐 기술은 존재하는 반면, 차체 경량화를 저해하는 요인으로 인해 거의 채택되지 않고 있다. 이에 재료공학적 측면에서 차폐 플라스틱 코팅 등의 일부 경량화 차폐 접근이 이뤄지고 있는 것으로 전해진다.