[디지키 테크포럼] 테크 Q&A: 고내구성 커넥터·48V 시스템·바퀴 달린 데...

Q. ‘Beyond the Garage’에 대해 좀 더 구체적인 설명 및 이 시리즈를 기획한 배경은?

A.

몰렉스는

운송 시스템 그룹은 전통적으로 자동차용 제품을 설계해 왔다. 지금 맡고 있는 일은 이런 제품을 유통 파트너와 함께 자동차를 넘어 다양한 분야로 넓혀 가는 것이다. 자동차에만 머무르지 않고 더 다양한 가능성을 보여 주고 싶어 자동차용으로 설계된 부품을 여러 분야에서 활용해 보자는 생각으로 Beyond the Garage라는 콘셉트를 만들었다.

첫 번째 시즌은 이미 유튜브에서 공개했고 2026년 내내 순차적으로 선보일 새 시리즈도 촬영해 뒀다.

Q. Beyond the Garage에서 특히 눈에 띈 응용 사례가 있다면? 또 그중에서 특별히 인상 깊었던 점은 무엇이었나?

A.

자동차를 넘어 응용 분야를 넓혀가다 보면 당사 제품이 생각보다 다양한 곳에서 쓰이고 있다는 걸 자주 보게 된다. 이 시리즈에서는 먼저 저희 부품이 왜 차량용으로 개발됐는지 설명한다.

자동차 환경은 거칠고 까다롭기 때문에 부품도 그만큼 높은 내구성이 필요하다. 그리고 설계자들도 자신의 제품에 이 정도 내구성이 필요한지 한 번 생각해 볼 수 있도록 했다. 대표적인 예가 ‘NX150’이다.

NX150은 중간 전류와 전압 구간에 맞춘 자동차용 시스템으로 글로벌 제품군 중 가장 규모가 큰 제품이다. 지금은 한 가전 제조업체에 공급돼 산업용 식기세척기에 적용되고 있다. 밀폐형 구조라 습기와 물로부터 제어 보드를 보호할 수 있기 때문이다.

예전에는 회로 기판이 노출돼 있어 물이 닿으면 쉽게 고장이 났지만 NX150은 호스가 터지는 상황에서도 큰 손상을 막아 준다. 자동차용으로 설계된 솔루션이 자동차 밖에서도 충분히 가치를 발휘할 수 있다는 점을 잘 보여주는 사례다.

Q. 엔지니어들은 진동, 열사이클, 부식 때문에 고장을 자주 겪는다. 여기서 말하는 ‘rugged’는 어떻게 정의하나?

A.

rugged(이하 고내구성)는 결국 가혹한 환경을 얼마나 잘 견디느냐를 뜻한다. 예를 들어 연료 인젝터 모듈에 쓰이는 M150 커넥터는 차량 바퀴 쪽에 들어가는 ABS(잠김 방지 제동 시스템)에도 사용된다. 이런 부품은 눈과 물은 물론이고 진동과 반복되는 충격까지 견뎌야 한다.

특히 디트로이트처럼 포트홀이 많은 곳이라면 조건이 더 까다롭다. 이런 실제 자동차 환경이 저희 커넥터가 얼마나 튼튼한지 잘 보여준다. 그리고 자동차 분야에서 오랫동안 검증된 경험 덕분에 이 커넥터는 건설 장비나 자재 이송 장비처럼 거친 산업 분야에도 잘 맞는다.

Q. 그 밖에 고내구성 커넥터가 필요한 분야로는 또 어떤 곳이 있나?

A.

농업 분야는 저희에게 중요한 비자동차 시장 가운데 하나다. 현재 북미는 물론 글로벌 시장에서도 주요 농기계 제조업체 대부분에 제품을 공급하고 있다. 건설 분야도 마찬가지다. 백호(backhoe)나 지게차처럼 가혹한 환경에서 운용되는 장비에도 저희 제품이 들어간다.

여기에 더해 최근에는 해양 분야로도 적용 범위를 넓혀가고 있다. 물에 계속 노출되고 거친 환경에서 진동도 많이 발생하다 보니 저희 제품의 강점이 잘 살아나는 분야이기 때문이다.

Q. 48V 시스템으로 넘어가면서 연면거리, 공간거리, 재질 같은 부분에서 특히 중요해지는 설계 요소는?

A.

48V는 저희 기준으로 보면 중간급 전압(20~60V) 영역이다. 이 전압 구간에서는 가장 먼저 봐야 하는 게 ‘연면거리(creepage)’와 ‘공간거리(clearance)’다. 쉽게 말해 절연 재료 표면을 따라 충분한 거리를 확보해야 하고 핀 사이에서도 아크가 생기지 않도록 간격을 잘 설계해야 한다.

기존 자동차 시스템은 대부분 20V 이하라서 이런 부분을 상대적으로 덜 엄격하게 봐도 됐다. 하지만 48V로 올라가면 이야기가 달라진다. 간격 설계도 더 엄격해야 하고 보호 대책도 더 신경 써야 한다.

특히 핫 플러깅이나 아크 같은 이슈까지 고려해야 한다. 그래서 적합한 도금 사양을 적용하고 ‘메이크 퍼스트/브레이크 라스트(make-first/break-last)’ 같은 기능도 넣어서 이런 조건에서도 안전하고 비용 효율적으로 대응할 수 있게 설계하고 있다.

48V로 넘어가는 흐름은 차량의 전동화가 점점 확대되면서 더 빨라지고 있다. 이것은 순수 전기차만의 이야기가 아니다. 내연기관 플랫폼도 전동식 파워 스티어링이나 전동 터보차저, 전동 브레이크 같은 기능이 추가되면서 48V 수요가 커지고 있다.

12V에서 48V로 올라가면 옴의 법칙 기준으로 사용할 수 있는 전력이 최대 4배까지 늘어나거나 같은 전력을 훨씬 더 낮은 전류로 전달할 수 있다.

실제로 전류를 약 80A에서 20A 수준까지 낮출 수 있다. 그러면 더 작은 터미널과 전선을 쓸 수 있어서 비용과 무게를 줄일 수 있고 패키징도 훨씬 수월해진다. 결국 전체 시스템 효율까지 좋아진다.

Q. 데이터 속도가 10Gbps를 넘어가는 환경에서 신호 무결성을 유지하려면 커넥터 설계에서 어떤 점이 중요해지나?

A.

크게 2가지에 집중하고 있다. 하나는 고속 카메라 연결이고 다른 하나는 차량 내 네트워킹이다. 후방 카메라 장착이 2015년부터 의무화되면서 업계는 다핀 아날로그 방식에서 FAKRA 커넥터 기반의 파워 오브 코액스(power-over-coax) 방식으로 빠르게 전환됐다.

여기서 한 단계 더 나아가 미니(mini)-FAKRA(HFM) 시스템을 개발했다. 이 시스템은 더 작고 하나의 하우징 안에 여러 연결을 구성할 수 있으며 최대 20Gbps까지 지원한다. 그래서 차량 한 대에 4개에서 많게는 13개까지 카메라가 들어가는 최신 서라운드 뷰 및 ADAS 환경에 잘 맞는다. 이런 고속 전송 성능은 5G 연결성이나 V2X(vehicle-to-everything) 같은 기능 구현에도 도움이 된다.

두 번째로 저희가 집중하고 있는 분야는 이더넷 기반 차량 네트워킹이다. 기존 이더넷은 보통 두 쌍의 트위스티드 페어를 사용하지만 자동차 분야에서는 점점 싱글 페어 이더넷(IEEE 802.3 기반)으로 점점 더 많이 채택되고 있다.

이 방식은 한 쌍의 전선만으로 송신과 수신을 모두 처리할 수 있다. 이런 변화는 자율주행과 첨단 안전 시스템이 발전하면서 현실이 되고 있는 이른바 ‘바퀴 달린 데이터센터’ 개념을 가능하게 하다.

또 하나 뚜렷한 흐름은 조널 아키텍처(zonal architecture)다. 센서를 각 영역 가까이에 모아 배치하고 존 컨트롤러끼리는 고속 백본(backbone)으로 연결해 전체 배선 길이를 줄이는 구니다.

이런 변화는 중복성을 높이고 효율을 끌어올릴 뿐 아니라 시간이 지나면서 소프트웨어를 통해 기능을 추가하거나 업데이트할 수 있는 이른바 소프트웨어 정의 차량(software-defined vehicle)으로의 전환도 뒷받침한다.

유튜브 영상 자료

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