개요
정속주행장치는 운전자가 희망하는 속도로 차량의 속도를 고정하여 가속 페달을 밟지 않아도 고정된 속도를 자동으로 유지, 주행하는 장치를 일컫는다.
큰 대지 면적을 가진 나라에서 주행거리가 많은 운전자의 피로도를 최소화하기 위해 개발되었으며, 초기에는 단순 속도 유지에서 지속적으로 발전하면서 자율주행과 맞물려 차간 거리유지 하는 기능과 차선을 유지하는 기능 등이 추가되었고 최근 들어서는 인공지능과의 조화를 통해 스마트 정속주행이 활발하게 개발되고 있다.
미국 테슬라(TESLA)의 오토파일럿(Autopilot)이 이러한 자율주행의 선두주자로 꼽히고 있으며, 이러한 시스템의 개발로 운전자의 편리성과 안정성을 높여줄 뿐만 아니라 연료 소모와 배출 가스를 줄여줌으로써 친환경적인 요소도 갖추고 있다.
최초의 정속주행장치(Cruise Control System)
크루즈 컨트롤이 처음 나온 것은 1900년대 초 영국의 윌슨-필처(Wilson-Pilcher)라는 자동차 회사에서 처음 적용했다. 해당 기술은 스티어링 칼럼(Steering Column)에 있는 레버를 사용해 엔진이 유지할 속도를 설정할 수 있었고 자동차 역사상 가장 중요한 발명 중 하나로 평가받고 있다.
1908년에는 미국 피어리스 자동차(Peerless Motor Company)에서 운전대에 추가 레버를 추가해 스로틀 밸브(Throttle Valve)*를 제어함으로써 공기 유입량을 변화, 엔진 속도를 유지하는 형태였고 최초 개발된 윌슨-필처 자동차 회사의 정속주행장치와 유사했다.
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현대적인 정속주행장치는 미국의 랄프 티터(Ralph Teetor)라는 기계공학자에 의해 발명되었는데, 그는 5살 때 사고로 시력을 잃은 시각장애인이었음에도 촉각을 이용해 기계공학 분야에서 두각을 드러낸 사람이었다.
그는 자동차에 보조석에 탑승했을 때 느낀 위화감 때문에 정속주행장치를 개발하게 되었는데, 운전자가 말을 하면 속도가 느려지고 말을 안 할 땐 속도가 빨라지는 걸 느끼면서 시각 외의 감각이 발달한 그에게 큰 위화감으로 다가왔다고 한다. 이에 랄프 티터는 자동차의 회전수에 따라 케이블을 이용해 스로틀 밸브를 제어하는 방식의 크루즈 컨트롤을 생각해 냈고, 이를 바탕으로 1945년에 특허 출원, 1948년에 발명하게 됐다.
최초 윌슨-필처에서 개발한 정속주행장치와 랄프 티터가 발명한 정속주행장치의 차이점은 윌슨-필처에서 만든 정속주행장치는 운전대에 있는 레버로 속도를 설정하고, 엔진의 스로틀 밸브를 직접 조절하는 원리로 작동했다면, 랄프 티터는 대시보드에 있는 버튼으로 속도를 설정하고 가속 페달을 조절하는 원리로 작동했다.
랄프 티터에 의해 발명된 정속주행장치가 처음 적용된 것은 발명한 지 10년 뒤인 1958년에 출시한 미국 크라이슬러(Chrysler)의 임페리얼(Imperial)이라는 고급 승용차였다. 캐딜락에서는 오토파일럿(Autopilot)이라는 이름으로 정속주행장치를 적용했다.
해당 기술은 속도와 간격을 일정하게 유지하는 것뿐만 아니라, 운전자가 앞차량과 충돌할 위험이 있을 때 자동으로 감속하는 기능도 포함되어 있었지만, 당시의 기술 수준이 낮아서, 이 기술은 많은 문제점을 가지고 있었고, 사용자들로부터 불만이 많았다.
최초의 적응형 정속주행장치(Adaptive Cruise Control System)
1958년 크라이슬러에 의해 최초로 승용차에 정속주행장치가 장착된 이후 지속적으로 정속주행은 발전해 갔고 1995년에는 일본 미쓰비시 자동차(Mitsubishi Motors)에서 'Preview Distance Control'이라는 이름으로 레이저를 사용해 앞차와의 거리를 감지하고 속도를 조절하는 적응형 정속주행장치를 선보였다.
해당 적응형 정속주행장치는 스로틀 조절과 변속으로 속도를 제어하는 방식을 사용했다.
브레이크를 사용하는 완전 자동 적응형 정속주행장치는 1998년 독일 메르세데스-벤츠(Mercedes-Benz)에서 'Distronic'이라는 이름으로 S-Class W220 모델과 CL-Class CL500에 적용했다.
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메르세데스-벤츠에서 개발한 적응형 정속주행장치를 능동적인 운전 보고 기능으로써 자율주행의 첫걸음으로 간주하고 있으며, 이후 여러 자동차 제조사에서 개발하고 발전하면서 1999년에는 일본 스바루(Subaru)에서 레거시 랭커스터(Legacy Lancaster)에 세계 최초 카메라 기반 자율주행 정속주행장치를 탑재해 출시하기도 했다.
미래의 정속주행장치
정속주행에 대한 기술은 더더욱 발전해 친환경차의 발전과 더불어 자율주행에 대한 기술개발에도 관심이 많아지자, 단순 정속주행뿐만 아니라 자율주행과 인공지능의 조화를 이루기 시작했다.
이러한 시장변화에 발맞춰 2019년 10월에는 대한민국 현대 자동차(Hyundai Motors)에서는 머신러닝 기반 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control - Machine Learning, SCC-ML)을 개발해 냈다. SSC-ML은 운전자의 주행 패턴을 인공지능에 반영하여 자율주행 행동을 조절하는 기술로 2020년에 출시한 현대 제네시스 G80에 최초로 탑재되었다.
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자율주행의 기술 개발이 활발해지면서 미래에는 운전자의 편안함과 안전함을 극대화하는 것뿐만 아니라 교통 체증과 사고를 줄이고 환경을 보호하는 역할까지도 수행할 것으로 기대되고 있다.
*스로틀 밸브(Throttle Valve)
엔진에 들어가는 공기의 양을 직접 조절하는 밸브, 스로틀 바디(Throttle Body)라고도 한다.
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