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현대 엔진을 뒷받침하는 최첨단 제어기술

전문가 제언: ○ 최첨단 제어 기술 중에서 고도의 제어 이론을 이용한 엔진 제어(기통별 공연비 제어) 시스템에는 일입력 일출력(SISO) 시스템, 일입력 다출력(SIMO) 시스템, 다입력 일출력(MISO) 시스템, 그리고 다입력 다출력(MIMO) 시스템 등이 있다.

○ 이 중에서 가장 복잡한 MIMO 시스템은 수신과 송신 처리 입장에 따라 그 해석이 다르다. 먼저 수신 처리 입장은 간섭 제거를 중심으로 한 해석이고, 다음으로 송신 처리 입장은 용량 증대를 중심으로 한 해석이다. 이 두 해석은 MIMO 시스템의 중요성과 필요성을 반영하는 면에서 해석의 차이가 있다.

○ 최근 들어 모델 예측 제어나 비간섭 제어를 이용한 MIMO시스템에 대한 제어 수법의 연구개발이 활발히 전개되고 있다. 그런데 이들 제어는 그 알고리즘(algorithm)이 복잡하여 높은 CPU 능력을 필요로 한다. 이 때문에 그 실용에는 CPU 능력이 향상되기를 기다려야 하며, 복잡해질 엔진을 제어하도록 가까운 장래에 실용화되어 갈 것이다.

○ 앞으로는 더욱 CO2량 감소를 위해 가솔린 엔진에 예혼합 압축 자기착화 연소(HCCI: Homogenous Charge Compression Ignition) 등의 신 연소 개념이 도입될 것으로 예상하고 있다. 그때는 현재의 디젤 엔진과 동등한 제어 시스템이 필요하게 되므로 MIMO 시스템을 위한 제어가 엔진 제어에서 주류를 이룰 것으로 생각된다.

○ 세계 여러 나라 정부는 점점 더 엄격한 유해 배출물을 규제해 나갈 것이다. 그래서 세계의 주요한 자동차 메이커나 디젤 엔진 메이커는 기술과 경제의 양면에서 우수한 HCCI 기술의 실현 가능성을 끝까지 지켜보려고 한다. 만약 이 기술이 도입되면 이 신 연소 방식에 의한 동력원은 현재의 디젤 엔진이나 가솔린 엔진을 비롯하여 앞으로 도입될 청정 연료전지에 이르는 교량적 존재가 될 것이다.

저자: Yuuji Yasui
자료유형: 학술정보