크루즈 컨트롤
Cruise Control
1. 개요
크루즈 컨트롤이란 일정 속도까지 차량을 가속한 이후 작동 시 가속 페달을 밟지 않아도 지정된 속도로 차를 주행할 수 있는 기능이다. 미국, 중국 등의 대륙이나 나라 간의 이동이 잦은 유럽의 경우는 크루즈 컨트롤이 거의 필수이나, 국내에서는 80~90년대 중형이나 대형차에 장착되다가 필요성을 못느껴 사라지고 최근에 들어와서 대형차를 시작으로 경차에까지도 탑재되고 있는 기능이다. 다만 고속도로를 장시간 운전하는 고속버스의 경우 예전부터 거의 필수로 탑재해 온 기능이다. 운전자가 지속적으로 스로틀을 조절하지 않아도 되니 긴장감이 풀려 졸지만 않는다면 고속도로 등 장거리 정속 운전을 해야 할 때 상당히 유용한 장비다. 크루즈 컨트롤에 차선유지, 자동 차선변경 등의 기능이 붙어 발전한 것이 자율주행 자동차이며, 테슬라 오토파일럿이 이 방면에서 선두를 달리고 있다.
최근 오토바이에 적용되는 크루즈 컨트롤 역시 자동차와 마찬가지로 ECU 제어를 통해 설정된 속도를 유지하는 방식으로 작동한다.
2. 역사
우리가 흔히 말하는 순항제어, 정속제어로서의 크루즈 컨트롤은 1945년 미국의 랄프 티토라는 발명가에 의해 만들어졌다. 그는 5살때 시력을 잃었지만 오히려 시각 대신 촉각을 고도로 발달시켜 스팀터빈로터의 밸런싱 문제에도 기여한 엔지니어였다. 그런 그가 크루즈 컨트롤의 아이디어를 생각해 낸건 다름아닌 그의 변호사 때문이었다. 그의 변호사가 운전하는 차는 그가 말할 때 속도가 줄었으며, 반대로 그가 듣고 있을 때에는 속도가 높아졌다. 이런 속도 변화가 매우 불편했던 티토는 속도 제어 장치를 발명하기로 결심하였다. 그의 아이디어는 1958년 크라이슬러의 임페리얼이라는 차량에 이른바 "오토 파일럿"이라는 이름으로 적용되었다. 그러나 아직 자동변속기가 대중화된 시점이 아니었으므로, 이 크루즈 컨트롤은 최근의 기술과 같은 전자 제어식이 아니라 드라이브 샤프트의 회전수를 파악하여 스로틀 개도량을 조절하는 방식으로 구현되었다. 이 방식은 스로틀 페달을 실제로 기계적으로 조절하는 방식으로, 사람이 개입하지 않아도 스로틀 페달이 개폐되는 것이 눈에 보이는 형태이다. 일반적으로 이 방식을 케이블 방식이라고 부른다.
현재 차량들에 적용되고 있는 크루즈 컨트롤은 대부분 전자 제어식 크루즈 컨트롤로, 이는 1968년 다니엘 아론이 낸 특허에서 비롯되었다. 그는 이와 관련하여 두 건의 특허를 제출하였는데, 그의 두 번째 특허에는 디지털 메모리를 활용한 전자적 제어의 기반이 닦여져 있었고, 이를 약 20년 후 모토롤라가 CMOS 기반의 MC14460칩으로 최초로 구현하였다.
2.1. 한국의 크루즈 컨트롤 역사
한국에서 최초로 크루즈 컨트롤이 장착, 생산된 차는 1985년에 발매된 현대 쏘나타이다. 이후 1986년에 발매된 현대 그랜저, 일명 각 그랜저에도 장착되었으며, 이후 90년대 중반까지 그랜저와 쏘나타 등급에서는 꾸준히 장착되던 옵션이었다. 그러나 이후 한동안 크루즈 컨트롤 옵션이 달려 나오지 않다가, 에쿠스 등을 시작으로 점차 제네시스, 그랜저 등에서 다시금 장착되기 시작하고 현재는 기아 모닝, 쉐보레 스파크 등 경차를 포함한 모든 차급에서 트림에 따라 선택가능한 옵션이 되었다.
현대기아차에서 이른바 선행차량과의 간격을 조절하여 스스로 속도를 조절하는 형태의 스마트 크루즈 컨트롤(SCC)이라 부르는 어댑티브 크루즈 컨트롤은 현기차 기준으로 2007년 출시된 1세대 제네시스(BH)차량에 최초로 장착되었고, 이후 나온 5세대 그랜저HG에 장착옵션으로 추가되었으며, 이후 K9, 에쿠스, 아슬란, K7 등 준대형급 이상에 순차적으로 옵션 선택이 가능하게 되었다. 2019년 현재는 중형급 차량 + i30, 니로, 아이오닉, 쏘울ev 등에 적용되어있다. 올 뉴 마이티가 상용차들중에선 사상최초로 이 기능을 장착했다.
쌍용자동차도 역시 국산차에서 크루즈 컨트롤을 채용한 회사이다. 쌍용은 현기차에서 아직 어댑티브 크루즈 컨트롤이 본격적으로 적용되기 이전인 2008년에 체어맨에 "액티브 크루즈 컨트롤"이라는 이름으로 채용한 바 있다.
3. 종류
3.1. 일반형
말 그대로 "순항 제어"를 의미하며, 설정된 속도로 정속 주행하는 기능을 의미한다. 속도를 줄일 필요가 없는 비교적 곧고 신호가 없는 길 혹은 고속도로 등지에서 흔히 사용되며 전자 제어에 의해 해당 속도를 일정하게 유지하는 최적의 스로틀 개도를 수행하기 때문에 연비 향상 등에 유리하다. 실제로 제1차 오일 쇼크가 발생하면서 미국에서 연비 향상을 추구한 고객들의 요구에 발맞추어 급속도로 보급되었으며 한적한 도로가 많은 인터스테이트 하이웨이 등에서 그 진가를 발휘한다.
하지만 한국, 일본 등과 같이 산지가 많아 도로의 구배가 많고 한정된 도로 이용량이 매우 높은 나라에서는 허구헌날 브레이크를 잡아야 하는 터라 이 기능의 효용성이 크게 부각되지 않았다. 일례로 현대자동차에서는 승용차 생산 초기부터 쏘나타, 그랜저 등에 크루즈 컨트롤을 장착했으나 고객들의 니즈가 크지 않아 한동안 옵션에서 사라지기도 하였다.
3.2. 적응형
인텔리전트 시스템을 통한 지능제어 형태의 크루즈컨트롤은 각 브랜드 회사별로 그 호칭이 매우 다르므로, 구글 검색결과 가장 많은 검색결과를 표시하는 adaptive cruise control을 표제로 한다. 영어판 위키피디아에서는 중립적인 단어로 Autonomous Cruise Control이라는 단어를 사용하였으나 구글에서 이 단어를 검색하면 adaptive cruise control로 포워딩된다.
크루즈 컨트롤의 진화형으로 앞 차의 속도에 맞춰 움직이거나 정차까지 한다. 1990년대부터 각사의 플래그십급 대형차를 위주로 적용되기 시작했으며, 이후 확대 적용되기 시작했다.
앞서 언급한 바와 같이 일반적인 크루즈 컨트롤이 큰 매력을 주지 못했던 일본에서 먼저 시도되었다. 미쓰비시 데보네어에서 크루즈 컨트롤 중 레이저를 통해 확인한 장애물의 접근을 경고하는 기술을, 그리고 동사의 디아망떼에서 앞차와의 간격을 파악하여 스로틀 개도량을 조절하는 방식의 크루즈 컨트롤을 선보였으며, 이후 토요타에서 비슷한 형태의 기술이 선보였다.
그러나 좀더 현대적인 의미의, 브레이크까지 전자동으로 제어되는 기술은 오히려 독일에서 나왔다. 바로 메르세데스-벤츠의 "디스트로닉"(Distronic)이라고 명명된 기술로, 레이더로 장애물과의 거리를 측정하고 그에 대응하여 능동적으로 브레이크를 제어하는 기술이 최초로 상용 적용된 사례이며 1998년부터 벤츠의 대부분의 차급에 적용되었다.
어댑티브 크루즈 컨트롤은 주로 방식에 따라 레이저(laser) 방식과 레이더(radar), 그리고 카메라 방식으로 나뉠 수 있다. 레이저 방식은 최초 일본에서 이 기술이 개발되었을때 사용된 방식이며, 레이저를 사용한 지형 분석 (lidar)으로 구현되었다. 메르세데스 벤츠의 디스트로닉은 앞서 설명한 바와 같이 레이더 방식으로 구현되었다. 현재는 대부분의 카 메이커들이 어댑티브 크루즈 컨트롤을 구현할 때 레이더 방식을 사용한다. 이 레이더는 차량 전방에 위치해야 하므로, ACC가 적용된 차량은 레이더 장착 여부로 쉽게 구별할 수 있다. 이 레이더는 AEB용으로도 사용된다.
카메라 방식은 차선이탈 방지 카메라를 활용해 ACC를 작동시킨다. 쉐보레의 트레일 블레이저나 미니 차종들이 이 방식을 사용한다.
어댑티브 크루즈 컨트롤은 동작성에 따라 완전한 어댑티브 크루즈 컨트롤과 부분적 어댑티브 크루즈 컨트롤로 나뉠 수 있다. 부분적인 어댑티브 크루즈 컨트롤은 현재 완전하다고 일컬어지는 어댑티브 크루즈 컨트롤에서 기능이 하나씩 빠져있는 모양을 말한다. 빠져있는 기능은 이를테면 완전 정차, 정차 후 재 출발 등이다. 과거 현대차의 SCC는 완전 정지후 재출발이 불가능했는데, 이론적으로는 완전히 멈추게 할수 있다. 다만 기계식 인히비터 스위치 형식의 자동변속기 차량의 경우에는 물리적으로 변속기의 단을 바꾸지 않는 이상에는 드라이브 상태로 계속 크리프하려고 한다. 그렇기 때문에 완전 정지는 못하고 일정 속도 이하부터 제어해제조건(다만 일정속도 이상부터 다시 작동시키면 셋팅된 속도로 주행이 가능하게 된다.)이 된다. 또한 EPB 미장착 차종에서는 완전 정지후 그 상태를 유지하지 못하기 때문이다. 아직도 일부 차량의 경우에는 부분적인 어댑티브 크루즈 컨트룰로 작동되는 차량도 있다. 벤츠의 디스트로닉 기술도 부분적인 어댑티브 크루즈 컨트롤로 볼 수 있으나, 벤츠는 2005년 경에 디스트로닉 플러스를 출시하여 완전한 어댑티브 크루즈 컨트롤을 구현하였다.
현대차는 2007년 연말에 출시된 현대 제네시스를 통해 처음으로 부분적 어댑티브 크루즈 컨트롤을 선보였다. 당시 현대차의 마케팅 용어는 '''스마트 크루즈 컨트롤(SCC)''' 이었다. 쌍용자동차에서도 2008년에 출시된 플래그십 모델 체어맨 W에 비슷한 사양의 "액티브 크루즈 컨트롤" 기능을 탑재하였다. 현대차의 완전한 어댑티브 크루즈 컨트롤인 "어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤"(ASCC)은 2011년 그랜저 HG 출시와 함께 옵션 사항에 추가되었다. 추가 당시에는 최고 사양에서도 옵션으로만 추가할 수 있었으나, 이내 에쿠스, K9등 현대차의 플래그십급 차량에서 트림에 따라 기본 적용 사양으로 서서히 추가되기 시작하였다. 최근에는 차로 유지 보조(LKAS)와 고속도로 주행 보조(HDA)와 같은 기능들이 추가되어 자율주행에 점차 가까워지고 있다. HDA는 고속도로를 넘어 자동차 전용도로에도 점차 적용되고 있다.
- 국내 생산 차량 적용차종 (기본 적용 및 옵션 적용 모두 포함)
- 현대자동차 - 쏘나타, 그랜저, 아슬란, 제네시스, 에쿠스, 현대 펠리세이드, 투싼, 싼타페, 맥스크루즈, 아이오닉 일렉트릭, 아이오닉 하이브리드 F/L, i30, 넥쏘, 코나 일렉트릭 (이상 ASCC), 아반떼(CN7은 ASCC), 엑시언트, 유니버스[1], 코나(2020년식은 ASCC) (이상 SCC)
- 기아자동차 - K5, K7, K9, 셀토스, 스포티지, 쏘렌토, 스팅어, 쏘울 3세대, 니로 F/L, 카니발 F/L[2] (이상 ASCC), K3 (이상 SCC)
- 제네시스 - G70, G80, G90, GV80 (이상 ASCC)
- 르노삼성자동차[3] - SM6, QM6 (부분적 어댑티브 크루즈 컨트롤),[4] XM3 (이상 지능형 ACC)
- 한국GM[5] - 말리부, 트레일블레이저 (이상 지능형 ACC)
- 쌍용자동차 - 체어맨 (부분적 어댑티브 크루즈 컨트롤) 뷰티풀 코란도, 올 뉴 렉스턴, 올 뉴 렉스턴 스포츠 (이상 IACC)
- 타타대우상용차 - 타타대우 프리마[6]
4. 단점
4.1. 일반형
얼핏 보면 상당히 편한 기능이기도 하며, 실제로도 고속도로 및 국도에서 교통량이 적을 시 매우 유용한 장비이기는 하나, 단점도 있다. 바로 너무 장시간 사용하기 힘들다는 것. 또한 크루즈 컨트롤은 도로상황에 따라 제약을 상당히 많이 받게 된다. 아우토반급 도로가 아닌 이상에야, 한 구간에서 5-10km 이상 지속적인 사용이 힘들다. 크루즈 기능을 너무 장시간 이용할 경우 운전자가 피로감을 호소하는 경우가 적지 않다. 물론 저속으로 가면 그나마 괜찮겠지만, 적은 교통량으로 인해 이 기능을 과신해서 고속(120-130km 이상)으로 크루즈 컨트롤을 시행하는 경우는 피로감이 매우 가중된다. 고속을 유지하면서도 중간에 교통량과 선형을 모두 주시해야할 뿐만 아니라 차체 자체가 흔들리기 때문이다.
그리고 애초에 장시간 동안 일정속도로 주행하는 것 자체가 힘들다. 고속도로 특성상, 차가 없을 때는 페달을 밟아주고 교통량이 많을 때와 돌발상황이 발생했을 때 속도를 줄이는 경우가 많은 반면, 크루즈는 말 그대로 일정시간 이상 같은 속도를 유지하기 때문에 이러한 환경에 맞지 않는다. 크루즈 기능 없이 운전하는 운전자는 상황에 따라 속도조절이 용이한 반면, 크루즈는 교통사고와 같은 돌발상황이 나타나면 대처능력이 현저히 떨어진다. 크루즈 컨트롤 기능을 속히 풀어야 하기 때문이다. 또한 커브길이나 내리막, 오르막에서는 크루즈를 사용하는 것이 힘들다. 코너를 돌면서 일반적으로 고속으로 주행하던 차량들도 속도를 줄이지만, 크루즈는 같은 속도로 그 구간을 주행해야 하기 때문이다. 여기에 이동단속이 잦은 특성상 구간에 따라 다르지만 평균적으로 2-3분 이상, 많아도 5분 내외를 같은 속도로 유지하는 것이 대단히 힘들다. 물론 구간에 따라서는 최대 10-20분 이상 일정속도를 유지하는 곳도 종종 있으나, 말 그대로 일부일 뿐이다.
요약하자면 장거리 운전 도중 피로감을 느낄 때 일정시간 동안 같은 속도로 유지할 수 있는 편한 기능이지만, 반대로 교통량이 적다고 해서 너무 과신하거나(특히 과속으로 크루즈를 유지하는 경우) 지나치게 장시간 동안 사용할 경우 운전자의 피로감을 가중시킬 수 있으며, 교통사고로 이어질 위험이 있는 기능이다. 따라서 무작정 같은 속도로 유지한다고 편한 것이 아니라, 중간중간에 교통상황에 따라 사용해야한다. 여기에 교통량이 적다고 고속으로 크루즈를 설정하는 것은 어지간한 실력이 받쳐주지 않으면 매우 위험한 상황이 발생할 수 있기 때문에, 고속으로 주행하고 싶은 경우는 차라리 크루즈 컨트롤을 설정하지 않고 달리는 것이 좋다.
또한 급커브 구간에서 사고 발생 가능성이 높다는 단점도 있다. 주로 고속도로가 끝나는 분기점에서 램프 진입을 위해 급커브를 돌아야 하는 상황에서 크루즈 컨트롤을 풀지 않는 경우가 생기는데, 시속 50km의 속도로 운행할 것이 권장되는 곳에서 80~100km/h의 속도로 질주하게 되어 사고가 발생하는 것이다. 또한 100km 정속으로 달린다고 해도 급격하게 커브가 나타나는 구간에서 같은 속도로 주행하려다가 쏠림 현상 등으로 인해 차가 뒤집어 질 위험도 있다. 특히 이를 정속 이상의 120-130km 정도의 속도로 주행할 경우에는 문제가 더욱 심각해진다.
4.2. 적응형
반면에 LKAS[7]와 HDA[8]까지 결합된 어댑티브 크루즈 컨트롤이 장착된 차량이라면 오히려 위의 단점들을 장점으로 승화시킬 수 있다. 커브 구간(고속도로), 과속 단속 구간(고속도로), 저속 차량, 교통 체증을 모두 인식하여 속도를 자동으로 조절하며, 끼어드는 차량도[9] 인식해서 제동을 걸어주기 때문에 운전하기 상당히 편해진다. 특히 가다서다를 자주 하는 답답하고 지루한 구간일 때 현기차의 ACC가 빛을 발휘하는데, 핸들이 차선을 계속 유지해주면서 정차하였을때 3초 이내에 앞차가 출발하면 알아서 재출발도 하면서 앞차와 거리도 맞춰주고, 3초 이상 정차하다가 앞차가 출발하면 핸들의 버튼만 누르면 출발하기 때문에 운전자는 전방만 주의하면서 잘 보고 있으면 된다. 폭스바겐과 포드는 60km이하에선 아예 트래픽잼이라는 기능으로 특화되어 있다.
다만 아직까진 반자율주행 수준이기 때문에 운전자는 언제나 전방을 주시하면서 주의하여 운전해야 한다. 혹시라도 사고가 난다면 모든 책임은 운전자에게 있기 때문이다. 현재까지 여러가지 기술적 문제점이 있는 편이다.
백여 미터 이상으로 차간거리가 벌어지거나 앞차가 옆차선으로 변경한 후 전방에서 갑자기 완전 정지한 차량을 만났을 경우 부드럽게 감속하지 못하고 뒤늦게 급제동을 걸거나 박아버리는데, 이는 차량 인식 범위 세팅의 한계이기 때문에 어쩔 수 없다.
신호등과 교차로가 존재하는 구간이나 차간거리가 매우 긴데 교통 상황이 변칙적일 수 있는 곳에서는 더더욱 주의해야 한다.[10]
신호등과 교차로가 존재하는 구간이나 차간거리가 매우 긴데 교통 상황이 변칙적일 수 있는 곳에서는 더더욱 주의해야 한다.[10]
고저차가 있는 경우나 언덕을 넘는 경우 전방의 차량 인식이 안되는 경우가 아주 많다. 특히 속도가 붙은 상황에선 더더욱 위험하다.
테슬라는 과거부터 넓은 흰색(탑차의 박스칸 같은거)에 대해 인식을 못하고 오히려 가속을 하는 경우가 있다.
[1] 2019년 3월 출시예정인 개선형 차량에 적용될 예정이다.[2] 카탈로그에 SCC라고 되어 있으나, 아래에 정차 및 재출발 지원이라고 명시되어 있다.[3] 르노 브랜드로 수입되는 완제품들은 국내 생산이 아니므로 제외.[4] 디젤 차량에만 적용된다.[5] 쉐보레 브랜드로 수입되는 완제품들은 국내 생산이 아니므로 제외.[6] 트랙터모델 한정으로 들어간다.[7] Lane Keep Assist System, 차선 유지 보조장치[8] Highway Driving Assist, 고속도로 주행 보조[9] 일명 칼치기는 인식이 느리니 주의[10] 현 기술 수준의 크루즈 컨트롤은 가급적 시내에서 사용하지 않고 고속도로 혹은 그에 준하는 국도에서만 사용하는 것이 좋다. 애시당초 크루즈 컨트롤의 존재 의의가 먼 거리를 순항할 때 운전자의 피로감을 경감하기 위한 것이라는 점을 잊지 말자.