오토모티브 EMC 테스트 및 실차 기반 안테나 테스트(Full Vehicle Antenna Test)

EMC 테스트를 더욱 복잡하게 만드는 차세대 차량의 과제

전장화, 자율 주행, 커넥티비티로 차량에 혁신적인 변화가 일어나고 있으며 이전 세대 테스트에 설계된 처리 역량보다 훨씬 복잡한 전자기 환경이 만들어지고 있습니다.

전장화로 인해 고속 스위칭 SiC 및 GaN 전력 반도체를 탑재하면서 기존 내연기관 차량의 동력 전달 장치보다 훨씬 더 많은 전자기 방출이 발생하고 있습니다. 여기에 양방향 충전까지 고려하면 과제는 차량 자체를 넘어선 영역으로 확대되며, 이제 외부 전력 인프라와의 능동적 상호 작용에서도 EMC 무결성을 유지해야 합니다. 이러한 과제는 주로 방출과 관련된 사항으로, 기존 오토모티브 EMC 테스트에서 지원했던 주파수 대역보다 훨씬 더 넓은 주파수 대역에서 측정 및 제어가 필요합니다.

자율 주행도 마찬가지로 심각한 우려를 제기하고 있지만, 이는 내성 측면의 문제입니다. ADAS 시스템은 고밀도 전자기 환경에서 작동하는 레이더, LiDAR, 카메라 등의 고감도 센서에 의존합니다. 레이더 신호를 왜곡하는 RF 간섭은 테스트 실패를 유발할 뿐만 아니라 안전상의 문제를 야기합니다. 시스템이 실제 장애물을 인식하지 못하거나 존재하지 않는 장애물에 반응할 수 있기 때문입니다. 센서의 면역성 검증 및 ADAS 시스템과 차량 자체 전장 부품 간의 공존성 확보는 최신 오토모티브 EMC 테스트의 가장 중요한 과제 중 하나입니다.

커넥티비티 기술로 전체적인 윤곽이 완성되고 있지만, 이와 함께 새로운 유형의 위험성도 부각되고 있습니다. 5G, V2X, GNSS 및 여러 근거리 무선 기술이 차량 아키텍처에 통합되면서 서로 밀집된 시스템 간 간섭이 발생할 수 있는 새로운 경로들이 만들어지고 있습니다. 또한 OTA(over-the-air) 업데이트가 오늘날의 표준이 되면서 생산 후에도 차량의 전자기 특성이 변할 수 있어 차량의 OTA 테스트는 일회성 점검으로 마치는 것이 아니라 지속적인 검증이 필요하게 되었습니다.

오토모티브 EMC 테스트의 변경 사항

• 기존 오토모티브 EMC 테스트는 대부분 개별 부품 중심이었습니다. 부품 레벨에서 방출 및 면역을 측정하고 기준에 따라 검증한 후 다음 단계로 진행하는 방식이었습니다. CISPR 25 성적서가 아무리 많더라도 장치를 켠 상태에서 실차가 어떻게 작동하는지에 대해서는 더 이상 예측하기 어렵습니다. 고전압 파워트레인, ADAS 센서, 온보드 무선 시스템 간의 커플링은 차량 통합 단계에서만 나타나기 때문입니다. 이로 인해 실차 챔버와 시스템 레벨 테스트 셋업에서 더 많은 검증 작업이 이루어지고 있습니다.
• ADAS 센서 면역도 EMC 성적서 제출에서 기능 안전성 입증의 영역으로 이동했습니다. RF 스트레스 조건에서 표적을 놓치는 레이더는 더 이상 CISPR 기준치에 대한 단순한 합격/불합격의 문제가 아닙니다. OEM이 ISO 26262 및 SOTIF 요구사항에 맞추어 안전성을 입증해야 합니다. 즉, 테스트 증거로 입증 근거를 뒷받침해야 하는 것입니다.
• 검증 자체는 더 이상 생산 시작 시점에서 끝나지 않습니다. OTA 업데이트, 새로운 셀룰러 대역, 소프트웨어 정의 무선 동작으로 인해 차량 출고 후 수년 후에도 차량의 전자기 특성이 바뀔 수 있으며, 이에 따라 EMC는 한 번 통과로 끝나는 문제가 아니라 지속적인 관리가 필요한 문제가 되었습니다.

이처럼 확장된 현실에 대응하기 위해서는 여러 분야의 조합이 필요합니다. 즉, 오토모티브 EMC 컴플라이언스 테스트, 실차 기반 안테나 테스트, EMC 기능 검증, 안테나 디지털 트윈 모델링이 차량 내 각각 다른 측면의 전자기 성능에 대응합니다.