매일 출퇴근, 혹은 등굣길에 차를 타고 가면서 본인이 타고 다니는 자동차의 헤드램프가 진화하고 있다는 생각을 해본 적이 있는지요? 일반적으로 자동차 헤드램프는 어두운 밤의 주행에도 사고가 없도록 하기 위해 멀리 밝게 비추는 램프로 발전하였습니다. 멀리까지 밝게 비추어 어두운 길에서의 사고를 최대한 줄이자는 것이 자동차 헤드램프의 존재 목적입니다. 하지만 어두운 길에서 너무 밝게 하고 도로를 주행하면 반대편에서 오는 차의 운전자는 갑자기 밝은 빛의 상태에서는, 동공이 작아지면서 순간 주위가 보이지 않게 됩니다. 주행 중에는 정말 위험하고 아찔한 순간입니다. 이를 방지하기 위해 자동차 업체는, 지능형 헤드램프 ( ADB: Adaptive Driving Beam)라고 하는 기술을 사용하여, 어두운 거리에서 램프의 점등상태를 어느 정도 밝기로 유지하면서 상황에 따라 부분적으로 광량을 조절할 수 있는 첨단 기술을 사용합니다. 향후에 이보다 더 발전한 ‘메트릭스 LED램프’를 사용하는데, 오늘은 이 램프에 대해 설명드리겠습니다.
발전하는 지능형 헤드램프_Matrix Beam LED Headlamp
예를 들어 현대의 제네시스의 GV80, G890에는 IFS(Intelligent Front-Lighting System)을 통해 설명하겠습니다. 발전하는 지능형 헤드램프인 IES란, LED를 이용해 콤팩트한 구성으로 이루어져 있는 쿼드램프를 의미하는 것으로, 첨단 전조등 기술이 모두 집약되어 있습니다. 앞에서 설명한 ‘쿼드램프’는 하이빔 모듈에 적용하여 어두운 밤에 주행 시, 상대방 운전자의 눈부심을 주지 않고 운전자 전방 시야를 확보하는 데 도움을 주며 편안하고 안전한 운전을 돕도록 하는 첨단 기술입니다. 보통, 헤드램프의 형상이 작아지면 램프자체의 크기도 작아져 주행 시 시야 확보의 가능성이 떨어지지 마련이지만, 첨단기술과 LED를 이용하여, 8개의 LED로 이루어진 램프의 유닛을 4개로 늘려 배치한 Matrix Beam LED (총 LED 수 32개)를 이용하여 작고 슬림하게 장착되어 있습니다. 이 각각의 LED를 따로따로 제어하면서 빛의 방향과 밝기를 정밀하게 조절할 수가 있습니다.
Matrix Beam LED Head Lamp_쿼드램프
상세한 구조 설명은 어렵겠지만 ‘쿼드램프’라고 하는 것은 첨단 광학 기술을 이용하여 밝고 효율이 좋은 LED를 적용했을 뿐만 아니라, 빛을 굴절시키거나 넓게 퍼지게하는 특수한 렌즈를 이용하고 있습니다. Matrix Beam LED 구조의 빛을 자유자재로 컨트롤할 수 있는 렌즈 제작 기술과 배치기술로 완성된다고 볼 수 있습니다. 빛의 설계도 중요하지만 LED에서 나오는 발산 열을 어떻게 빠져나갈 수 있도록 하느냐도 매우 중요한 설계 중에 하나입니다. ‘퀴드 =램프’ 뒷면 LED 각각에 Heat Sink를 설치하여 열이 방출하기 쉽도록 설계했습니다.
마치며
IFS는 야간 주행 중 운전자와 상대편에서 다가오는 운전자 모두의 시야 확보를 돕는 하이빔 어시스트 (HBA: High Beam Assist)의 업그레이드 버전이라고 생각하면 될 것 같습니다. 주행 중 전방 차량 감지 시, IFS의 하이빔을 부분적으로 소등함으로써 주행자뿐만 상대방의 시야를 지속적으로 확보한다고 볼 수 있겠습니다. 다음시간에도 미래의 차에 관련 이야기로 진행하겠습니다.
※ 하기 그림은 Ai Leonardo 그려준 미래자동차의 컨셉 Headlights 형태입니다.
