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1 차량동역학 및 제어공학이 뭐죠?

차량동역학 및 제어공학은 수동 운전만으로는 완전히 채워지지 않는 부분을 보충하는 자동제어장치를 연구하는 분야다. 운전 중 급한 커브를 돌 때, 자동차가 원심력으로 인해 전복되는 사고를 방지하거나, 비포장도로에서 승차감을 한층 좋게 만드는 등 운전자를 보조하는 연구부터 아예 사람 없이 ‘무인 자율 주행’을 할 수 있는 자동차를 개발한다. 목적지만 입력하면, 인공위성의 도움을 받아 최단시간, 최단경로로 스스로 이동하고 도로 위의 모든 상황에 스스로 대처해 나가는 그런 영화 속 꿈의 자동차를 만들어나가는 분야다.

2 어디에 사용되나요?

차량에 장착되는 제어 시스템은 굉장히 다양하다. 안전하고 편리한 운전을 선물하는 스마트카, 고효율 차량 개발, 그리고 자율 주행 시스템 역시 차량 제어 시스템의 하나다.

이 중 스마트카에는 스마트 크루즈 컨트롤 같은 ‘운전자 지원 시스템’, 긴급 자동 제동 시스템 같은 ‘능동 안전 시스템’, 그리고 차량의 안정적인 자세유지를 돕는 ‘섀시(차대) 제어 시스템’ 등이 쓰인다. 최근에는 각 시스템들이 통제어공학합되고 기능이 향상돼 이처럼 분류하는 것이 점점 어려워졌다. 앞으로는 차와 운전자가 함께 운전하는 ‘코드라이버(Co-driver)’ 시스템이나 충돌에서 자유로운 ‘크래쉬 프리(Crash Free)’ 시스템으로 발전시키는 것이 목표다.

운전자가 없는 ‘자율 주행 시스템’은 마치 운전자가 운전을 하듯이 교통 신호, 차선, 장애물 등을 인식, 판단해 주행하는 것이 목표다. 이를 위해 카메라, 레이더, 라이다 등 센서에서 들어오는 정보를 통해 차량이 어떻게 주행해야 할지 결정하고 운전하는 제어 알고리듬 개발이 굉장히 중요하다. 하이브리드 자동차 같은 고효율 차량 개발도 모터와 엔진의 구동 시점이나 구동 비율 등을 조절하기 위해 정교한 제어 알고리듬의 설계가 필요하다.

3 어디에 있어요?

서울대 외에 KAIST, 한양대, 국민대, 충북대 등 많은 대학에서 자율주행자동차를 개발하고 있다. 해마다 열리는 현대NGV 주최 자율주행자동차 경진대회에 많은 대학들이 참여한다(지난 9월 21일 개최됨). 외국에서는 카네기멜론대, 코넬대, 스탠퍼드대, MIT, 버지니아공대 등에서 주로 연구한다. 미국에서는 DARPA가 2007년에 자율주행자동차 대회를 개최한 바 있다.



4 뭘 배우나요?

차량 제어 시스템 전반에 대해 공부한다. 이를 위해선 시스템 제어, 차량 동역학 지식이 있어야 한다. 시스템 제어를 위해 시스템이 원하는 작업을 수행할 수 있도록 입력을 결정하는 제어 알고리듬을 구성하고 적용하는 공부를 한다. 차량 동역학은 차량의 움직임을 연구하는 학문이다. 동역학을 차량에 적용·심화한 공부라고 할 수 있다.

5 어떤 학생을 원하나요?

교수님이 강조하는 적성은 무엇보다 적극적인 마음과 하고자 하는 의지다! 지식은 대학원에서 배우면 된다. 분야에 대한 관심과 적극적인 태도, 의지면 충분하다. 모든 공학 분야가 그렇지만, 차량 연구는 운전자의 안전과 직결된다. 때문에 더 많은 주의가 필요하고, 그만큼 시행착오를 겪는 과정이 많다. 생각지 못한 사고를 대비해 차분하게 모든 경우를 따져보는 꼼꼼함도 필요한 동시에 시행착오를 두려워하지 않는 자세도 필요하다.

6 졸업 후 대학원에 진학하고 싶은데요

서울대 차량 동역학 및 제어 연구실에서는 최근 차량에 장착되기 시작한 스마트 크루즈 컨트롤과 같이 운전자를 돕는 시스템들에 관해 중점적으로 연구한다. 연구실에서는 운전자 지원 시스템에 중점을 두고 연구한다. 현재 만도, 현대자동차, 현대 모비스 등 기업과 협력연구도 진행하고 있다.

7 취업을 선택하면요?

연구실 졸업생들은 현대자동차와 같은 자동차 관련회사나 교통안전공단 자동차성능시험연구소 등 공공기관에 취직한다. 삼성전자, LG화학, 동양매직 등 다른 분야 회사에 취직해 전공지식을 응용하는 경우도 있다. 버튼 하나 누르면 안전하게 목적지까지 알아서 주행하는 자동차는 분명 앞으로도 계속 주목받을 것이다. 차량 동역학 및 제어 분야는 블루오션이라고 할 수 있다.