[한국기술뉴스] 인하대학교 김기우교수 연구팀은 실시간으로 타이어의 압력값을 정확하게 산출하는 타이어 압력 모니터링을 개발했다. 개발된 기술은 인하대학교 산학협력단을 통해 2018년 02월 08일 특허를 출원(출원번호 제1020180015638호)했다. 특허 명칭은 '타이어 압력 산출방법 및 이를 이용한 타이어 압력 모니터링 시스템’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

부적절한 타이어 공기압은 운전자의 생명을 위협하는 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 또한 공기압의 부족으로 연료비용 상승과 타이어 재생 및 교체 등에 큰 비용이 발생할 수 있습니다. 정부에서는 타이어 안전 무시로 인한 위험에 대응하기 위해 TPMS 설치를 의무화하고 있습니다.

타이어 압력 모니터링 시스템에는 간접식 및 직접식의 두 가지 종류가 있습니다. 직접식 TPMS는 바퀴 테두리에 압력 센서를 설치하여 각 타이어의 공기압을 실시간으로 측정합니다. 간접식 TPMS는 ABS의 속도 센서를 사용하여 바퀴의 회전 속도를 비교함으로써 공기압의 부족 상태를 판단합니다.

그러나 직접식 TPMS의 경우에는 타이어 하나에 압력 센서, 온도 센서, 각도 센서 등 다양한 센서가 장착되어야 해서 설치 비용이 과도하게 발생하는 문제가 있습니다. 반면 간접식 TPMS는 저렴하고 설치가 간편하지만, 직접식보다 정확도가 떨어진다는 문제가 있습니다.

인하대학교 김기우 교수 연구팀은 압력 센서를 타이어에 직접 설치하지 않고도 타이어의 압력 값을 보다 정확하게 산출할 수 있는 모니터링 시스템을 발명했습니다.

차량 바퀴의 휠마다 가속도계를 부착하여 각 휠의 가속도를 측정합니다. 바퀴의 휠 속도 신호를 기초로 타이어의 동반경 및 주파수 정보를 분석하여 동반경 차이 값을 공기압 차이 값으로 변환합니다. 주파수 정보는 칼만 필터를 이용하여 타이어 압력 값을 추정합니다. 

즉, 타이어 압력 값이 직접 측정되지 않아도 타이어 압력 값을 추정할 수 있습니다. 이를 통해 타이어 상태에 따른 조기 대응이 가능함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있습니다.

가속도 측정만으로 높은 정확도의 타이어 압력 모니터링이 가능하여 TPMS의 신뢰도를 고도로 향상시키면서 시스템 설치비용을 현저히 낮출 수 있을 것으로 기대됩니다.