박우디의 개발여행 19

05. 절연(Isolation) 이란?

전기자동차를 보며 많은 사람들이 우려하는 Event는 당연 화재와 감전이다. 실제로도 Filed에서도 관련된 사고들이 끊임없이 발생한다. ​ 전기자동차의 화재와 감전을 방지하기 위해, 설계/개발 중에 필수적으로 염두해야하는 개념이 바로 오늘의 주인공 "절연(Isolation)" 이다. 고전압 배터리팩(대부분 리튬이온배터리)은 전기자동차의 핵심이며 동시에 가장 큰 위험요소이기도 하다. 이 위험요소를 말 그대로 격리시키는 것이 절연 Isolation 설계이다. ​ 절연설계의 목적은 크게 아래 3가지 정도로 생각할 수 있다. ​ 1. 감전방지 - 운전자 혹은 정비사가 고전압 배터리에 감전되는 것을 방지 2. Noise방지 - 고전압 배터리에서 발생하는 Noise가 차량 내 다른 제어기의 오동작을 유발하는 것을..

04. 기능안전의 적용

iso26262를 준수하여 개발을 진행하면, 기능안전을 위한 80~150개의 기술 방법론이 자연스럽게 적용이 된다고 한다. 그렇다면, iso26262를 준수하는 개발과정은 어떻게 진행이 될까?​ ​ 1. 제일먼저 수행되는 활동은, item(boundary)정의 이다. 내가 차량 내에 개발할 item은 무엇이며, 그 item의 개발 Boundary는 어떻게 되는지 구체적으로 정의해주어야 한다. ​ iso26262에서 정의하는 item의 범주는 기본적으로 차량 내 전기/전자 제어시스템(E/E System) 이다. 보통 E/E System을 item으로 정의하라고 하면 대부분 Controller만을 떠올리곤 한다. 그러나, E/E라고 한다면 controller에 연결 된 wire harness, 이를통해 유기..

03. 기능안전(Functional Safety)의 개념

'기능안전'은 누군가는 지겹도록 많이 듣는 용어일 수도 있겠지만, 대다수에겐 낯선 개념일 수 있다. ​ 산업이 발전하면서, 우리가 잘 알고있는 '안전(Safety)'이라는 개념이 생겼다. 그리고 산업분야에서 이 개념을 좀 더 구체적으로 적용하기위해, ISO(국제표준기구)와 IEC(국제전기기술위원회)에서 '안전규격'이란 걸 만들기 시작했다. ​ '기능안전(Functional Safety)'의 근원은 이 ISO/IEC 안전규격에서 부터 시작된다. ​ 1990년대, 산업에는 소프트웨어가 탑재된 전기전자 제품이 쏟아지기 시작한다. 그리고 기존의 안전규격으로는 전기전자 시스템 및 제품 관리에 한계를 느끼게되었다. 이에 이전과는 다른 새로운 개념의 안전규격 즉 '기능안전'이 탄생하게 되고, 이를 규격화 시킨것이 I..

03. 다이오드의 기본역할

전자회로에서 저항과 커패시터만큼 많이 사용되는 소자가 바로 Diode다이오드 이다. 그 종류와 쓰임이 너무 다양해서, 회로에서 역할을 파악하기가 어려울 수가 있다. 따라서 초보자를 대상으로, 회로에 존재하는 수많은 다이오드를 어떤 관점으로 바라보면 도움이 되는지 살펴보고자 한다. 전자회로내 다이오드는 대부분의 경우 아래 두 가지 역할로 사용된다고 보면서 회로해석을 하면 된다. 1. 역전압 방지 Reverse Voltage Protection 2. 과전압 방지 Overvoltage Protection 첫번째. 역전압 방지부터 알아보자. 다이오드는 기본적으로 방향성이 존재한다. Anode단에 +, Cathode단에 - 가 연결될 때만 전류의 흐름을 허락한다. 반대방향의 역전압, 즉 Anode단에 -, Cat..

02. 수소전기차

수소차와 수소전기차, 이 둘은 전혀 다른 개념이나 두 용어가 혼용되어 사용되는 경우가 많다. ​ '수소차'라고 하면 수소탱크의 수소를 엔진에서 태워서 구동하는 엔진차 이며, '수소전기차'는 연료전지의 전력을 연료삼아 모터로 주행하는 전기차 이다. ​ 대부분 전기차라 하면 고전압 배터리의 전력을 연료삼는 배터리전기차(BEV)를 떠올리지만, 연료전지를 사용하는 이 수소전기차(FCEV)역시 엄연한 전기차 이다. BEV의 경우 배터리에 '저장된' 전력을 사용한다면, FCEV의 경우 전력을 '생성'하여 사용한다는 차이점이 있겠다. ​ 무슨 소리인가 싶다면, 수소전기차의 구조를 살펴보면 그 원리가 더 쉽게 이해될 것이다. ​ ​ 수소전기차는 큰 그림으로 보자면, ​ 1. 수소를 압축하여 저장하는 고압수소탱크 2. ..

01. PTC 히터

전기자동차는 겨울철 차량 난방을 할 때 일반적인 내연기관 차량과 차이를 보인다. 내연기관 차량의 히팅방식은 주로 엔진의 열을 식혀주는 냉각수를 데워서 그 열을 사용하나, 전기자동차의 경우 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터라는 것을 사용한다. ​ 물론 내연기관 차량의 경우에도 PTC히터를 추가 장착한 Option을 가지는 경우가 있다. 내연기관의 히팅방식으로는 시동을 걸자마자 따뜻한 바람이 나오지 않기에(엔진이 덜 가열되었기 때문에) 이를 극복하기 위함이다. 주로 엔진이 가열되기 전까지만 동작을 하고, 이후에는 기존 히팅방식으로 전환하는 보조적인 성격을 띈다. ​ ​ 그렇다면 PTC히터는 무엇인가. 전기난로를 사용해 본 적이 있는가? 한국은 바닥난방을 하기 때문에 집..

02. 커패시터의 역할

Capacitor커패시터는 저항 못지않게 매우 기본이 되는 수동소자이다. Condenser콘덴서라는 말과 Capacitor커패시터라는 말이 혼용되서 사용되나, 사실 둘 다 정확히 같은 의미를 지니고 있기 때문에 어떤 용어를 써도 무방하다고 본다. 굳이 차이를 둬보자면 Condenser라는 용어가 Capacitor라는 명칭보다 보다 먼저 쓰인 Old name 이라고 생각할 수 있다. ​ 다만, Mechanical term으로 Condenser는 응축기(증기를 냉각하여 물로 변환하는 장치)라는 이름으로도 사용되니, 헷갈리고 싶지 않아 Capacitor라는 용어를 개인적으로 좀 더 선호하는 편이다. ​ Capacitor의 기본 특성은 전하를 저장한다는 것이다. ​ 이러한 충전과 방전의 원리를 이용하여 IC내부..

01. 저항의 역할

전자회로에서의 저항(Resistor)의 역할에 대해 알아보자. 저항은 가장 기본이 되는 전자소자 중 하나인 만큼 회로내에서 역할도 다양하다. 1. 전류제한 저항의 기본특성은 전류의 흐름을 제한한다는 것. 이 특성을 활용하여, 회로 내 과전류를 방지하기 위해 저항을 달아놓곤 한다. 따라서 전류에 취약한 소자에 직렬로 저항이 연결되어 있는 것을 볼 수 있다. 2. 전류 - 전압 변환 V = i x R 옴의 법칙을 보면, 전압(V)과 전류(i)는 저항(R)이라는 매개를 통해 관계를 맺고 있다. 즉 하나의 저항을 사용하여, 1) 전압값 측정 후 전류값을 추측이 가능하고, 2) 전류값 측정하여 전압값을 추측이 가능하다. 저항은 이렇든 전압값을 전류값으로, 전류값을 전압값으로 변환하여 계산하기 위한 매개역할을 한다..

01. 컴파일 에러와 실행중 에러

컴파일 에러가 나오면 컴파일이 안되고, 컴파일이 안되면 실행파일(.exe) 파일이 나오지 않는다. 즉 프로그램을 실행조차 못하기에 '버그'를 논의할 수도 없다. 그 덕에 프로그래머는 문제가 있다는 걸 바로 인지하여 알아서 고치게 될 것이다. (안 고치면 실행파일이 안나오니 반드시 고쳐야 함) 실행중 에러는 컴파일은 되었으나 실행 중 코드 상의 문제로 프로그램이 오작동 하거나 크래쉬가 나는 경우를 뜻한다. 단, 그 오작동이 나는 상황을 프로그래머가 충분히 테스트 하지 않는 경우엔 문제가 있다는 사실도 모르고 넘어가기 쉽고, 수정도 빨리 하지 않는 경우가 허다하다.