MaaS의 부상과 해결해야 할 기술 과제
글 : 존 가베이(Jon Gabay)
제공 : 마우저 일렉트로닉스(Mouser Electronics)
(출처: AA+W - stock.adobe.com)
우리가 사는 이 사회를 서비스로서의 모빌리티 사회, 즉 ‘MaaS(Mobility as a Service)’ 사회로 전환하는 것은 매우 중요한 과제이다. 차량 공유 기술이 활성화되어 자가용 차량을 모두 없앤다면 교통량과 배기가스를 줄일 수 있음은 물론 차량 비용도 내려갈 것이다. 하지만 우리에게는 법적으로 원하는 교통수단을 선택할 수 있는 권리가 보장되어 있기 때문에 반발 또한 적지 않을 것이다.
예전에는 엔진에 시동을 걸 때가 공회전하는 경우보다 연료를 더 많이 소모하고 배기가스를 더 많이 배출한다는 말이 있었다. 하지만 기술이 발전하면서 이 같은 양상도 달라졌다. 오늘날 출시되는 자동차에는 1번 실린더에 상사점, 즉 TDC(top dead center)를 나타내는 타이밍 마크만 있는 것이 아니다. 카메라도 있고, 정확한 각도 위치 감지를 나타내는 크랭크축 위치 센서도 있다.
전자제어식 연료 분사 시스템은 TDC 이상에서만 실린더로 연료를 분사할 수 있다. 점화 스파크는 더 이상 마그네토나 분배기 캡으로 제어되지 않기 때문에, 같은 자동차 내의 컴퓨터가 연료를 분사하여 매우 효율적이고 깨끗하게, 이 낡은 모터를 재구동할 수 있다.
엔진 시동과 제동 이외의 기술 과제들
엔진 재시동은 내연기관차에서만 발생하는 문제이다. 전기 자율주행차로의 전환은 MaaS 계획에 있어 핵심적인 부분이다. 보다 높은 수준의 자율성을 달성한다는 것은 인터넷과 GPS, 그리고 다양한 종류의 센서에 대한 지속적인 연결을 의미한다.
많은 자동차들은 이미 레이더 및 비디오 기반의 충돌 회피 시스템을 갖추고 있으며, 이들은 서로 맞물려 원활하게 작동한다. 게다가 초광대역(UWB)과 같이 보다 정확한 GPS 기술은 자율성을 보다 안전하게 만드는 데 필요한 센티미터 단위의 해상도를 제공할 것이다.
웹 기반 정보 서비스가 확대되면서 자동차는 이제 클라우드 기반 서비스와 사이트로부터 모니터링 및 제어되는 수많은 IoT 장치 부류에 포함되었다. IoT 교통 시스템에는 신호등, 철도 횡단로, 폐쇄 차선, 도개교, 교통 센서, 속도 센서, 휴대폰 송수신기, EZ 패스(통행료 전자 판독 정산 시스템) 송수신기, RFID 판독기, 얼굴인식 시스템, 유해 물질 감지 센서, 방사선 센서 등이 포함된다.
급속 충전이나 충전소 설치 확대 관련 문제는 여전히 해결해야 할 과제이다. MaaS는 모든 내연기관차를 없애고 자동차, 트럭, 버스, 화물차까지 모든 차량을 전기차로 만드는 것을 목표로 한다. 이를 위해서는 배터리 기술이 중심이 되어 안정적이면서도 빠르며 청정에너지를 공급할 수 있는 충전소가 구축이 되어야 한다.
MaaS 구현을 위한 배터리 기술 옵션
리튬 이온은 여전히 오늘날 업계 표준 배터리로 자리 잡고 있지만, 이것이 이상적인 옵션은 아니다. 하지만 리튬 기술은 청정 기술이 아닐뿐더러, 비용도 많이 들고, 위험하며, 쉽게 재활용되지 않는다. 세상에는 이보다 더 나은 배터리 기술이 존재하며, 우리는 이를 찾아서 활용해야 한다.
오늘날에는 보다 많은 친환경 배터리들이 개발되고 있다. 예를 들어 공기 전지는 리튬보다 에너지 밀도가 더 높은 것이 특징이며, 더 저렴한 비용으로 쉽게 구할 수 있는 금속이 사용된다. 또한 나트륨, 그래핀, 심지어 대마(hemp)조차도 잠재적인 대체재가 될 수 있다. 재생 에너지의 사용이 보편화될수록, 내연기관을 대체할 수많은 충전소에는 친환경 동력원이 사용될 것이다. 그렇기에 태양열, 풍력 및 지열 기술은 오늘날의 노후된 비청정 에너지에 대한 대안으로서 연구가 계속되고 있다.
맺음말
MaaS는 내연기관차를 없애고 자가용 차량의 수를 줄이는 것을 목표로 한다. 이 계획이 올바른 방향으로 실행된다면 환경적으로 많은 이점이 따를 것이다. 우리는 이제 기술 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 시점에 다다랐다. 오늘날 유능한 전문가들이 배터리에서부터 시작하여 다양한 연구를 진행 중이므로, 향후에는 빠르고 친환경적인 에너지원을 이용하는 MaaS 플랫폼을 활용할 수 있을 것이다.
▶저자 소개
존 가베이(Jon Gabay)는 전기공학을 전공하고 국방, 상업, 산업, 컨수머, 에너지, 의료 기업에서 설계 엔지니어, 펌웨어 코더, 시스템 설계 엔지니어, 연구 과학자, 제품 개발자로 근무해왔다. 대체 에너지 연구자이자 발명가다. 그는 Dedicated Devices Corporation을 설립해 2004년까지 운영하면서 자동화 기술에 대해 연구했다.