아내차인 스바루 아웃백 2019로도 테스트 해보았습니다.
https://youtu.be/DwKiMBgU9Pc
당연하지만 시동꺼집니다. 시동꺼질때 아주 작은 경고음 한번 나네요. 시동꺼짐시 충격은 혼다 파일럿에 비하면 작은 편이네요. 아웃백은 전자식 기어가 아니라 시동이 꺼진후에 N으로 가지 않고 R을 유지하기 때문에, 시동을 걸려면 다시 N으로 기어를 바꾸어야 했습니다.
-------------------------------
오늘 출근길에 제 2019 Honda Pilot으로 테스트해보았습니다. (안전하고 차 안다니는 곳에서 실험했어요)
https://www.youtube.com/watch?v=Nyjycizj9sk&feature=youtu.be
내리막길에서 (영상에선 오르막으로 보이네요)
1. 정차후, R 기어로 변환했습니다.
2. 잠시후 브레이크에서 발을 뗍니다 (브레이크에서 발을 떼는 소리가 들려요),
3. 그리고 2-3초간 미끄럼 방지 기능이 작동하는 것을 확인할 수 있습니다.
4. 2-3초가 지난후 R 상태에서 차가 아래로 내려가기 시작하다 바로 시동이 꺼집니다. 이때 충격이 굉장히 큰 편이에요. 영상에서도 확인 가능합니다.
분명 엔진 과부하로 시동이 꺼진것은 맞는데, 시동꺼짐시 이렇게 충격이 심하다면 현대자동차가 말하는 트랜스미션과 엔진 보호를 위해 꺼진다는 말도 일리가 있습니다.
기어가 R 상태에서 아래로 내려간다는 것은, 반클러치 상태를 유지하면서 역방향 과부하를 어느정도 막고 있다는 것인데, 트랜스미션에 좋을것은 하나도 없겠네요.
5. N기어로 바뀐것과 RPM이 0인 것을 확인 가능합니다.
6. 브레이크를 밟습니다. 잘 듣습니다.
7. 시동꺼짐후 브레이크가 몇번 가능한지 확인해보려고, 다시 브레이크에서 발을 뗍니다.
8. 브레이크를 밟습니다. 잘 듣습니다. (아직 Vacuum 압력 남아있어서 브레이크 2회까지 작동)
9. 다시 브레이크에서 발을 뗍니다.
10. 브레이크를 밟습니다. 잘 듣습니다. (아직 Vacuum 압력 남아있어서 브레이크 3회까지 작동)
11. 다시 브레이크에서 발을 뗍니다.
12. 이제 Vacuum 압력이 없습니다. 하지만 브레이크를 아주 세게 밟으니 그래도 차는 멈춥니다.
13. N 상태에서 시동 겁니다 -> 걸립니다.
14. D모드로 변환후 정상주행
혼다 파일럿은 기어 버튼 디자인 측면에선 팰리세이드보다 낫지만, 1) R 모드에서 다시 R 버튼 눌러도 경고음이 없고, 2) 시동이 꺼져도 경고음이 없습니다. 반면 팰리세이드는 R->R시 "현재 기어가 선택되었습니다"라는 안내문과 경고음이 울리구요, 시동꺼질때도 마찬가지로 경고음이 울리죠. 어느 차종이 더 좋거나 나쁘다고 말하기 어렵네요.
--------------------------------------
팰리세이드 내리막 전복 사고가 화제였었죠. 이에 대해 글을 쓸까말까하고 있었는데, 마침 제가 가끔 보는 유튜브 채널, 자동차 미생에 관련 영상이 올라왔습니다.
https://www.youtube.com/watch?v=L5oM9GljoaI
라이브로 하셨던 내용을 무편집으로 올리신거라 약간 정리가 안되어 있긴 하지만 재미있어요. 관심있으신 분들께선 보실만 한 영상입니다.
저 유투브 내용을 글로 정리하고, 그리고 제 분석도 좀 더해보면 다음과 같습니다.
1. 엔진은 왜 꺼지는가?
엔진은 과부하를 받으면 꺼집니다. 과학상자나 레고에 들어있는 작은 전기 모터를 생각해보세요. 모터의 회전력보다 더 큰 부하가 걸리게 되면 멈추죠. 예를들어 손으로 모터축을 잡으면 (아주 작은 모터라고 가정) 모터축이 더 이상 돌지 않겠죠. 전기 모터의 경우는 부하를 없애면 (손을 떼면) 다시 작동합니다. 자석과 전기의 힘으로 움직이는데, 부하가 걸려 움직이지 못하는 동안에도, 전기는 공급이 되고 있고 자석 또한 어디 가지 않기 때문에, 부하만 없어지면 다시 작동하죠.
하지만 내연 엔진의 경우는, 전기 모터와는 달리, 연료를 태워 구동하는 방식인데, 엔진이 멈추면, 회전축에 걸려있는 캠이 멈추면서 흡입 밸브가 작동을 멈춥니다. 연료 공급이 차단되므로 엔진이 꺼질수 밖에 없는거죠. 흡입-압축-폭팔-배기의 4행정을 생각해보시면 이해가 쉬울거에요. 그래서 엔진 부하가 없어져도, 시동을 다시 걸지 않는한 엔진은 다시 자동으로 켜지지 않습니다.
2. 그럼 팰리세이드의 경우, 후진 기어 내리막길에서 엔진, 트랜스미션 보호를 위해 엔진이 꺼진것인가?
아닙니다. 어느 정도는 일리가 있는 말입니다. 하지만 엔진이나 트랜스미션 보호라가 주 목적이라기 보다는, 1번에서 이해하셨듯 그냥 엔진에 과부하가 걸려서 꺼진것인데 뿐입니다. 이정도 부하로 트랜스미션이나 엔진이 망가지지 않아요. 자주 이런 상황이 발생한다면 엔진과 트랜스미션에 좋을것은 없겠죠.
수동기어 차량 생각해보시면 쉽습니다. 수동기어 차량 경험이 있으신 분들은 시동 꺼트린적 분명히 있으실 겁니다. 자동차는 꽤 무겁기때문에, 움직이려면 엔진에 제법 많은 부하가 걸리게 됩니다. 이때 클러치를 이용해서 걸리는 부하를 천천히 부드럽게 증가시키면서, 동시에 악셀을 밟아 엔진 토크를 증가시켜줘야 엔진 시동이 안꺼지게 되죠. 영상에서도 나왔듯 예전엔 운전면허 시험볼때 언덕길 정차 -> 다시 운행 시험이 있었는데, 이때는 중력때문에 엔진에 걸리는 부하가 증가되서 시동이 더 꺼지기 쉬운 환경이 되는거죠.
자동기어 차량이 나오면서, 이 클러치 조절이 쉽게 되어 시동을 꺼트리는 일이 많이 없어졌습니다. 하지만, 그럼에도 불구하고 역시 언덕길에서 차가 뒤로 밀리는 상황이 되면, 엔진에 부하가 걸리기때문에 시동은 꺼지게 됩니다. 자동기어라도 마찬가지에요.
그러면 이 시동꺼트림을 방지하기 위해 자동차 회사들이 생각해낸 방법은 다음과 같습니다.
1) Hill Start Assist: 자동차에 장착된 센서를 이용해, 언덕길에서 정차후 출발하기 위해 브레이크 페달을 release하는걸 감지하고, 이때 자동으로 2-3초간 계속 브레이크를 걸어줍니다. 언덕길 미끄러짐을 방지하는 거죠. 시동 꺼짐도 막구요. 그럼 이 기능을 2-3초만 적용할게 아니라 2분-3분 혹은 계속 적용하면 되지 않겠나하는 생각이 듭니다.
이때 저 영상에서는 Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) 이야기가 나오죠. 즉, 최대한 많은 failure 상황을 예측하고 분석해서 방지해야합니다. Hill Start Assist를 오래 걸어놓게 되면, 언덕길에서 차가 뒤로 밀리지 않게 되므로, 언덕길에서 시동 걸어놓고 D기어에서 하차하는 사람이 나올수 있습니다. 차가 뒤로 안밀리니까요. 그런 상황을 막기 위해 2-3초만 적용하게 되는겁니다. 쉐보레 말리부는 미끄럼 방지 브레이크가 2-3초가 아닌 장시간 걸리게 된다는 말이 나오던데, 만약 그게 사실이라면 그렇게 좋은 설계는 아닌겁니다.
2) RPM 상승: 언덕길에서 뒤로 밀리지 않으려면 브레이크를 잡아도 되고, 엔진 RPM을 조금 증가시켜 엔진 토크를 올려도 되죠. 언덕길 정차 상황에서 브레이크를 release하면, 미끄러짐 방지를 위해 자동으로 엔진 rpm을 조금 올려주는 방법을 사용할 수도 있습니다. 이는 주로 짐을 싣는 화물차, 트럭에 많이 적용된다고 하네요.
3. 팰리세이드 내리막 전복 사고시 Hill Start Assist가 적용되었는가?
그렇습니다. 아닙니다. 영상 44분 30초를 보세요. https://www.youtube.com/watch?v=L5oM9GljoaI
박명장이 팰리세이드 사고 재현하는 실험을 다시 보여줍니다. R기어에서 R기어를 또 넣은 상황 (후진기어, 전진 내리막 상황에서 브레이크 release) 에서 약 2-3초간 차가 내려가지 않다가, 그 이후에 차가 내려가기 시작합니다. 그러니까 내리막이건 오르막이건 간에, D기어건 R기어건 간에, 이 미끄럼 방지 기능은 팰리세이드에서 작동합니다. 팰리세이드만 그런게 아니고, 렉서스도 그렇고 혼다도 그렇습니다.
후진기어, 전진 내리막 상황에서도 팰리세이드는 미끄럼 방지를 위해 약 2-3초간 브레이크를 잡고 있었던 거죠. 그래서 저 영상의 제목이 ".... 숨겨진 진실: 2초" 입니다.
박명장이 재현할때는 미끄럼 방지 브레이크가 작동했습니다. 그런데, 사고 영상을 다시 보니 미끄럼 방지 브레이크가 작동하지 않았네요. 이는 미끄럼 방지 브레이크 작동 조건을 만족하지 못해서 그런것으로 보입니다.
HSA 작동 조건은 경사로에서 완전 정차 + D (전진 오르막) 혹은 R모드 (후진 오르막)+ 브레이크를 완전히 밟고 있음입니다. 이 상태에서 브레이크에서 발을 떼면, 밀림 방지를 위해 브레이크가 2-3초간 걸리는거죠. 하지만, 팰리세이드 사고사건의 경우는 후진후 정차 하자마자 다시 전진합니다. 즉, HSA 요구조건중 하나인 브레이크를 완전히 밟고 있었을것을 만족시키지 못하는 것 같아요. 사고 상황을 다시 분석해보면 1) 첫 후진시 속도를 줄이기 위해 브레이크를 밟음. 2) 완전히 정차하기 전에 D로 착각한 R버튼을 누름, 3) 전진하기 위해 (완전 정차 바로 직전 상태에서) 브레이크에서 발을 뗀것 같습니다. R이 아니라 D버튼으로 생각하고 눌렀을테니 거의 정지에 가까운 속도라면 정차전에 브레이크에서 발을 뗄 수 있겠죠. 4) HSA는 걸리지 않았고, 차가 전진하니 엑셀러레이터는 굳이 밟지 않음 (밟았으면 후진했겠죠 R모드 였으니까요).
일반적으로 후진하다가 전진시 기어변속할때 생각해보면, 1) 브레이크 밟고, 2) 완전 정차하고 3) D버튼 누르고, 4) 브레이크에서 발을 떼고 엑셀을 밟습니다. 이때 언덕길 상황이고, 완전히 정차후에도 브레이크를 짧은 시간이라도 밟고 있었던 상황이면 HSA가 작동했겠지만, 팰리세이드 사고 사건에는 완전히 정차전에 브레이크에서 발을 뗐다고 가정해볼 수 있고 (완전히 정차하기 직전에 기어 버튼을 눌렀다는 경고음이 들림 + 정차후 바로 전진하는 것을 보고 유추할 수 있죠) 따라서 HSA 조건 성립이 안된것 같아요. 이 상황에서 HSA가 작동안하는 것은, 팰리세이드 뿐 아니라 어떤 차도 마찬가지이고, 지극히 정상으로 보입니다.
정리하자면, 팰리세이드는 HSA가 전진, 후진상황에 모두 적용이 되어 있지만, 팰리세이드 사고 상황에서는 HSA 작동 조건을 만족하지 못했던 것으로 판단됩니다.
4. 쌍용 렉스턴은 후진 내리막에서 밀리지 않았다는데요?
이건 1번을 이해하시면 왜 이런 상황이 발생했는지 알게 됩니다. 내리막/오르막에서 미끄럼이 발생하지 않는 경우는, hill assist가 작동했거나, 차량 기본 rpm이 조금 높게 설정되어 있거나 (SUV나 트럭은 차량이 무거우므로 그렇게 세팅하는 경우가 많습니다.)입니다. 쌍용 렉스턴의 경우는 프레임 차량이므로 팰리세이드보다 많이 무겁고, 그래서 idle시 기본 rpm이 조금 높게 세팅되었거나, 아니면 엔진 자체의 토크가 조금 더 높을 수 있습니다. 그래서 미끄러지지 않은거죠.
하지만, 경사가 조금 더 급했다면 당연히 렉스턴도 밀릴 수밖에 없고, 그러면 1번에 의해 당연히 시동이 꺼집니다. 1번만 이해했다면, 모든 내연 기관 차량은 엔진에 과부하가 걸리면 시동이 꺼지는 것을 알 수 있습니다.
5. 그럼 시동이 꺼진후 N기어로 바뀐건 왜 그런가요?
앞서 말한 FMEA때문에 그렇죠. 시동이 꺼지게 되면 운전자가 바로 시동을 걸수 있어야 하므로 (D나 R기어에선 시동이 걸리지 않습니다.), 자동으로 N으로 변환되게 설정된겁니다. 실제로 팰리세이드 사고 상황에서 시동버튼만 눌렀으면 시동이 바로 걸렸을겁니다.
6. 그럼 내리막길/오르막길에서 밀리면, 시동이 꺼지는 것보다는 N 기어로 변환하면 아무 문제 없잖아요?
아닙니다. 아무 문제가 없지 않죠. 1번을 이해하면 엔진에 부하가 걸리면 시동이 꺼지는걸 알게됩니다. 그런데, 엔진 부하는 적재 용량 초과로 걸릴수도 있고, 너무 무거운 트레일러를 Tow하다가 걸릴 수도 있죠. 생각해보세요. 차 뒤에 엄청 무거운 트레일러를 끌고 언덕길 올라가는데, 엔진에 부하가 너무 걸려서 N기어로 변환되면 큰일나는거죠. 차라리 시동이 꺼지면 놀래서 브레이크라도 잡을텐데 (시동꺼져도 브레이크는 걸립니다.), 엔진 과부하로 N기어가 들어갔는데, 놀래서 악셀러레이터만 밟게되는 상황이 생길수도 있습니다. 이 외에도 수많은 상황이 있을 수 있고, 그래서 엔진 과부하시 N기어 자동전환은, 그 기능의 구현자체가 불가능한건 아니지만, 완벽한 해결방안이 아닐 수도 있는거죠.
7. 그럼 버튼식 기어는 왜 쓰는건가요?
자율주행때문입니다. 부차적으로는 공간 절약도 되죠 (컵홀더에 큰 텀블러 놓는 상황 생각해보세요. 기어봉 없으면 훨씬 편합니다.) 자율주행시대에는 Drive-by-wire가 구현되어야 합니다. 기어봉과 트랜스미션이 직접 기계식으로 연결된게 아니라, 버튼으로 신호만 보내주면 트랜스미션에 신호가 가서 액츄에이터 (모터)가 기어를 바꿔주는 식이죠. shift뿐 아니라 steering, brake 등등도 자율주행시대에는 모두 by-wire로 바뀌게 됩니다.
물론 아직도 기어봉을 선호하는 고객들이 있기 때문에, shift-by-wire는 이미 구현되었지만 기어봉이 아직도 장착되어 있는 차량도 있습니다. (예, Jeep) 이런 차량에 장착된 기어봉은 기어봉처럼 보이긴 하지만, 사실상 스위치나 마찬가지입니다. 기어봉과 트랜스미션이 기계적으로 연결되어 있지 않아요.
8. 그럼 팰리세이드 내리막 전복사고를 막을 수 있는 방법은 무엇인가요?
해결방안은 의외로 간단합니다. 어짜피 대세는 자율주행으로 가고 있기때문에, 향후 차량에서는 shift-by-wire 만 적용할게 아니라 electric vacuum pump까지 구현된 brake-by-wire도 적용하면 됩니다. 즉 브레이크 페달과 브레이크 피스톤을 기계적으로 연결하지 않고, 브레이크 페달을 밟으면 전기 신호가 가서 모터가 피스톤을 밀어주면 됩니다. 현재 전기차가 이 방법을 쓰고 있죠. 이 brake-by-wire가 구현되면, 시동이 꺼져도 브레이크가 한번뿐이 아니라 계속해서 작동하게 됩니다. 심지어 내연기관 차량에도 이 brake-by-wire를 적용 못할 이유가 하나도 없고, 실제로 이미 장착도 되었다고 합니다. 예를들어, 쉐보레 트레일 블레이져의 브레이크는 brake-by-wire입니다. (영상의 내용으로 봐서는 이미 electric vacuum pump까지 구현된 brake-by-wire 같습니다.)
brake-by-wire를 쓰게 되면, 시동이 꺼져도 전기모터에 의해 브레이크가 계속 작동하게 되죠.
9. 그럼 팰리세이드가 결함인건가요? 어쨌는 사고는 났잖아요.
글쎄요.. 분명히 결함까지는 아니죠. 하지만, 어찌됐건 사고는 났고, 이는 다른 차종들도 다 그래라는 변명으로 정당화 할 수는 없겠죠. 실제로 팰리세이드는 현행 차량에 장착되는 모든 안전 장치를 다 해놓긴 했어요. 같은 기어를 두번 누르면 경고음이 난다던가 (혼다 파일럿은 버튼식 기어인데, 같은 버튼 두번 눌러도 경고음은 나지 않습니다.)Hill Start Assist를 오르막 전진기어, 내리막 후진기어 상황에 모두 꼼꼼히 적용을 했다던가말이죠. D 버튼, R 버튼 모양이 같은건 팰리세이드만의 문제는 아닙니다.
하지만 electric vacuum pump brake-by-wire 적용, 혼다가 채택한 확실히 구별되는 기어 버튼의 사용, 엔진 꺼짐시 경고음 강화 등의 조치는 꼭 필요한 것으로 보이네요. 현대가 이번 사건을 계기로, 차량 안전에 더욱 신경써서 유수 제조사보다 훨씬 안전한 차량을 만들게 되길 바래봅니다.