[TECH한주] 중국 전기차 공세를 꺾는 K-섀시의 안전 갑옷… ‘HL만도’가 완성한 바이와이어 혁신

최근 중국 전기차·자율주행 기업들의 국내외 시장 진출 확대가 이어지고 있다. 다만 차량 본질인 섀시 영역의 핵심 요소는 주행·조향·제동이며, 이 분야는 실내 전장·가격 경쟁력만으로 돌파 어려운 기술 진입장벽을 지닌다. 이는 자동차 움직임의 완전 통제 필요에 따라 하드웨어 안전 규격과 초정밀 제어 메커니즘이 요구되기 때문이며, 해당 영역은 생명과 직결된다.

이런 조건이 요구되는 섀시 영역에는 국내 대표 섀시 부품 기업인 HL만도가 존재한다. HL만도는 글로벌 모빌리티 밸류체인 최전방에서 중국산 모빌리티 공세 제압 역할을 맡고 있으며, 차세대 자율주행 핵심 제어권 확보 위상을 갖는다. HL만도는 전동화 섀시와 전자식 조향·제동 기술을 주력으로 글로벌 시장 주도 성과를 내고 있다.

HL만도의 핵심 기술은 '바이와이어(By-Wire)'입니다. '바이와이어'는 전자식 조향 Steer-by-Wire(SbW)와 전자식 제동 Brake-by-Wire(EMB/IDB)으로 구성되며, 기존 기계식 제어 방식을 완전 대체하는 것을 목적으로 합니다.

과거 자동차 구조에서는 운전대와 브레이크 페달, 바퀴가 물리적으로 연결돼 있었습니다. 이 물리적 연결은 샤프트와 유압 라인이 매개했지만, HL만도의 바이와이어 솔루션은 이런 물리적 연결을 완전히 제거하고 차량의 방향과 감속을 전기 신호만으로 제어합니다.

전자식 조향인 SbW는 자율주행 전환 시 수납형 스티어링을 가능하게 합니다. 이에 따라 운전대가 접히고 실내 공간이 극대화되며, SbW는 목적 기반 모빌리티(PBV)의 설계 자유도를 대폭 향상시킵니다.

브레이크바이와이어 시스템은 유압 오일을 사용하지 않습니다. 전기 모터로 제동 패드를 직접 압착하는 브레이크 구조인 전자식 브레이크(EMB)를 통해 응답 속도를 찰나의 순간으로 단축시켰고, 자율주행 중앙 컴퓨터의 명령을 즉시 실행할 수 있게 합니다.

이 같은 즉시 실행은 비상 제동 거리를 대폭 줄여주는 효과로 이어집니다. 기사는 이를 독보적 하드웨어 메커니즘으로 평가합니다.

자율주행 레벨 3+ 필수요건으로는 이중화 설계·SDV 도메인 제어가 꼽힙니다. 레벨 3 이상 자율주행은 운전자 개입을 최소화하는 특성이 있습니다. 이 때문에 조향·제동 회로에서 1밀리초(ms) 연산 오차 또는 전원 단락이 발생할 가능성도 대형 참사로 직결될 수 있습니다.

이 같은 조건에서 필요한 것은 기능 안전 최고 등급의 이중화입니다. HL만도는 중국산 저가 부품사 대비 큰 기술 격차를 보이고 있으며, 그 격차의 결정적 기술은 ISO 26262 ASIL-D 충족 듀얼 시스템 이중화(Redundancy) 설계입니다.

반면 중국산 부품사들의 주류 방식은 이상 발생 시 동작을 정지하는 폴트 세이프(Fault-Safe)입니다. 이 방식은 고단계 자율주행 적용에 제약이 있어 한계가 있습니다.

HL만도는 폴트 토러런트(Fault-Tolerant, 이중 구동) 메커니즘을 완성했습니다. 제어기(ECU), 회전각·토크 센서, 통신 파이프라인, 전원 공급 인버터, 모터 내부 권선(Winding)을 이중화 대상으로 삼았으며, 각 대상 요소를 완전히 독립된 2개 회로로 분리하는 구조를 구현했습니다.

메인 채널 과전류·신호 단선 발생 시 보조 채널 작동하도록 한 구조를 통해, 보조 채널이 물리적 딜레이 없이 제동력 100%·조향 토크 100%를 유지하도록 했다. 이는 시스템 결함 상황 대응에서 자율주행 차량의 안전지대 이동 핵심 생존 기술에 해당하며, 해당 생존 기술의 하드웨어 레벨 고도화라는 의미를 갖는다.

여기에 'MiCOSA(Mando Integrated Control Software Architecture)'를 적용했다. MiCOSA는 SDV 전환 대응 섀시 통합 제어 소프트웨어 모듈이며, 섀시 도메인 제어기(DCU) 기술 결합을 통해 MiCOSA·DCU 결합에 따른 기술적 완성도를 높였다.

기존 구조가 브레이크·스티어링·서스펜션의 개별 제어기별 독립 연산 방식이었다면, HL만도는 3축(종·횡·수직) 차체 운동을 하나의 통합 중앙 알고리즘으로 동기화했다. 이에 따라 급격한 코너링·노면 마찰력 급변 시 제동·조향·서스펜션 감쇄력을 동시에 정밀 제어할 수 있게 됐고, 소프트웨어 무선 업데이트(OTA)만으로 주행성능·안전성 극대화와 HL만도의 소프트웨어 플랫폼 지배력 확보로 이어지게 됐다.

중국 전기차 진영이 한국·유럽·북미로 확장하고 있지만, 완성차 제조사들은 안전에 직결되는 섀시 시스템 교체에는 신중한 모습이다. 이 같은 배경에는 HL만도가 하드웨어 락인 효과를 구축한 점이 자리하고 있다.

글로벌 탑티어 완성차 업체들은 중국산 섀시 부품보다 HL만도 전동화 섀시 플랫폼을 선택하고 있다. 선택 근거는 HL만도가 수백만 대 이상의 실증 데이터를 축적했다는 점이다. HL만도의 고객사에는 현대차·기아, 북미 주요 전기차 업체, 유럽 메이저 OEM, NIO, Zeekr가 포함된다. HL만도는 한국·북미·유럽뿐 아니라 중국 주요 전기차 브랜드까지 확보하는 양면 전략에 성공했으며, 이들 중국 고객사는 프리미엄 진출을 추진하는 브랜드 성격을 띤다.

자율주행 레벨이 상향되면서 고마진 바이와이어 부품의 차량당 탑재 금액도 대폭 상승하고 있다. 이에 따라 HL만도는 단순 부품 제조사를 넘어 글로벌 모빌리티 솔루션 기업의 실적 인플렉션 포인트에 진입했다.

HL만도에는 과제가 존재합니다. 글로벌 최고 수준 섀시 기업으로서 독주 체제 강화가 필요합니다. 최근 글로벌 완성차 시장의 전동화·자율주행 투자 일시적 속도 조절이 나타나면서, 이 같은 속도 조절에 따른 설비 투자 효율성 유지 필요성이 커졌습니다.

동시에 HL만도는 차세대 전자식 브레이크(EMB)·스티어바이와이어(SbW) 글로벌 대량 양산 라인 구축을 진행하고 있습니다. 이 대량 양산 과정에서는 높은 수율 안정화와 부품 단가 인하 압력 극복이 과제로 제시됩니다. 전통 전장 거인들과 차세대 바이와이어 시장 점유율 경쟁도 함께 진행되고 있으며, 이들 전통 전장 거인들은 수십 년간 축적된 신뢰를 강점으로 갖고 있습니다.

향후 과제로는 모듈단 원가 절감 확대와 독자 제어 소프트웨어 라이선스 비중 확대가 꼽힙니다. 특히 모듈 원가 절감과 소프트웨어 라이선스 비중을 동시에 끌어올리는 실행력이 향후 장기적인 기업가치 재평가의 열쇠가 될 전망입니다.

자동차 시스템 부문 한 전문가는 중국 전기차의 디스플레이·가성비 공세로 시장이 교란되고 있다고 봤습니다. 다만 섀시 제어·바이와이어 기술은 주행 안전성을 결정하는 분야이며, 그 진입장벽은 수 년간의 시험 검증에 있다고 진단했습니다. 또 글로벌 완성차 제조사들의 SDV 전환이 진행되는 가운데 HL만도가 이중화 바이와이어 알고리즘과 전동화 섀시 플랫폼의 대량 양산 능력을 지속적으로 입증해야 한다고 봤으며, 해당 성과가 향후 글로벌 시장 지배력을 판가름할 것이라고 평가했습니다.

출처: 테크월드뉴스 · 김용수 기자
원문: https://www.epnc.co.kr/news/articleView.html?idxno=406571

참고자료

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